harmony 鸿蒙I/O密集型任务开发指导 (TaskPool)

2023-10-30
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I/O密集型任务开发指导 (TaskPool)

使用异步并发可以解决单次I/O任务阻塞的问题，但如果遇到I/O密集型任务，同样会阻塞线程中其它任务的执行，这时需要使用多线程并发能力来进行解决。

I/O密集型任务的性能关键在于I/O操作的速度和效率，而非CPU的处理能力。这类任务需要频繁进行磁盘读写和网络通信。此处通过频繁读写系统文件来模拟I/O密集型并发任务的处理。

定义并发函数，内部密集调用I/O能力。

// write.ets
import { fileIo } from '@kit.CoreFileKit'


// 定义并发函数，内部密集调用I/O能力
// 写入文件的实现
export async function write(data: string, filePath: string): Promise<void> {
  let file: fileIo.File = await fileIo.open(filePath, fileIo.OpenMode.READ_WRITE|fileIo.OpenMode.CREATE);
  await fileIo.write(file.fd, data);
  fileIo.close(file);
}

// Index.ets
import { write } from './write'
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
import { taskpool } from '@kit.ArkTS';
import { common } from '@kit.AbilityKit';


@Concurrent
async function concurrentTest(context: common.UIAbilityContext): Promise<boolean> {
  let filePath1: string = context.filesDir + "/path1.txt"; // 应用文件路径
  let filePath2: string = context.filesDir + "/path2.txt";
  // 循环写文件操作
  let fileList: Array<string> = [];
  fileList.push(filePath1);
  fileList.push(filePath2)
  for (let i: number = 0; i < fileList.length; i++) {
    write('Hello World!', fileList[i]).then(() => {
      console.info(`Succeeded in writing the file. FileList: ${fileList[i]}`);
    }).catch((err: BusinessError) => {
      console.error(`Failed to write the file. Code is ${err.code}, message is ${err.message}`)
      return false;
    })
  }
  return true;
}

使用TaskPool执行包含密集I/O的并发函数，通过调用execute()方法执行任务，并在回调中处理调度结果。示例中获取filePath1和filePath2的方式请参见获取应用文件路径。在TaskPool中使用context时，需先在并发函数外部准备好，并通过参数传递给并发函数。

// Index.ets
@Entry
@Component
struct Index {
  @State message: string = 'Hello World';
  build() {
    Row() {
      Column() {
        Text(this.message)
          .fontSize(50)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
          .onClick(() => {
            let context = this.getUIContext().getHostContext() as common.UIAbilityContext;


            // 使用TaskPool执行包含密集I/O的并发函数
            // 数组较大时，I/O密集型任务分发也会抢占UI主线程，需要使用多线程能力
            taskpool.execute(concurrentTest, context).then(() => {
              // 调度结果处理
              console.info("taskpool: execute success")
            })
          })
      }
      .width('100%')
    }
    .height('100%')
  }
}