一、并發(fā)概述

并發(fā)是指在同一時間段內(nèi)，能夠處理多個任務的能力。為了提升應用的響應速度與幀率，以及防止耗時任務對主線程的干擾，HarmonyOS系統(tǒng)提供了異步并發(fā)和多線程并發(fā)兩種處理策略。

? ● 異步并發(fā)是指異步代碼在執(zhí)行到一定程度后會被暫停，以便在未來某個時間點繼續(xù)執(zhí)行，這種情況下，同一時間只有一段代碼在執(zhí)行。

? ● 多線程并發(fā)允許在同一時間段內(nèi)同時執(zhí)行多段代碼。在主線程繼續(xù)響應用戶操作和更新UI的同時，后臺也能執(zhí)行耗時操作，從而避免應用出現(xiàn)卡頓。

并發(fā)能力在多種場景中都有應用，其中包括單次I/O任務、CPU密集型任務、I/O密集型任務和同步任務等。開發(fā)者可以根據(jù)不同的場景，選擇相應的并發(fā)策略進行優(yōu)化和開發(fā)。

ArkTS支持異步并發(fā)和多線程并發(fā)。

? ● Promise和async/await提供異步并發(fā)能力，適用于單次I/O任務的開發(fā)場景。詳細請參見異步并發(fā)概述。

? ● TaskPool和Worker提供多線程并發(fā)能力，適用于CPU密集型任務、I/O密集型任務和同步任務等并發(fā)場景。詳細請參見多線程并發(fā)概述。

二、 使用異步并發(fā)能力進行開發(fā)

1、異步并發(fā)概述

Promise和async/await提供異步并發(fā)能力，是標準的JS異步語法。異步代碼會被掛起并在之后繼續(xù)執(zhí)行，同一時間只有一段代碼執(zhí)行，適用于單次I/O任務的場景開發(fā)，例如一次網(wǎng)絡請求、一次文件讀寫等操作。

異步語法是一種編程語言的特性，允許程序在執(zhí)行某些操作時不必等待其完成，而是可以繼續(xù)執(zhí)行其他操作。

1.1 Promise

Promise是一種用于處理異步操作的對象，可以將異步操作轉換為類似于同步操作的風格，以方便代碼編寫和維護。Promise提供了一個狀態(tài)機制來管理異步操作的不同階段，并提供了一些方法來注冊回調(diào)函數(shù)以處理異步操作的成功或失敗的結果。

Promise有三種狀態(tài)：pending（進行中）、fulfilled（已完成）和rejected（已拒絕）。Promise對象創(chuàng)建后處于pending狀態(tài)，并在異步操作完成后轉換為fulfilled或rejected狀態(tài)。

最基本的用法是通過構造函數(shù)實例化一個Promise對象，同時傳入一個帶有兩個參數(shù)的函數(shù)，通常稱為executor函數(shù)。executor函數(shù)接收兩個參數(shù)：resolve和reject，分別表示異步操作成功和失敗時的回調(diào)函數(shù)。例如，以下代碼創(chuàng)建了一個Promise對象并模擬了一個異步操作：

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    const randomNumber = Math.random();
    if (randomNumber > 0.5) {
      resolve(randomNumber);
    } else {
      reject(new Error('Random number is too small'));
    }
  }, 1000);
});

上述代碼中，setTimeout函數(shù)模擬了一個異步操作，并在1秒鐘后隨機生成一個數(shù)字。如果隨機數(shù)大于0.5，則執(zhí)行resolve回調(diào)函數(shù)并將隨機數(shù)作為參數(shù)傳遞；否則執(zhí)行reject回調(diào)函數(shù)并傳遞一個錯誤對象作為參數(shù)。

Promise對象創(chuàng)建后，可以使用then方法和catch方法指定fulfilled狀態(tài)和rejected狀態(tài)的回調(diào)函數(shù)。then方法可接受兩個參數(shù)，一個處理fulfilled狀態(tài)的函數(shù)，另一個處理rejected狀態(tài)的函數(shù)。只傳一個參數(shù)則表示狀態(tài)改變就執(zhí)行，不區(qū)分狀態(tài)結果。使用catch方法注冊一個回調(diào)函數(shù)，用于處理“失敗”的結果，即捕獲Promise的狀態(tài)改變?yōu)閞ejected狀態(tài)或操作失敗拋出的異常。例如：

promise.then(result => {
  console.info(`Random number is ${result}`);
}).catch(error => {
  console.error(error.message);
});

上述代碼中，then方法的回調(diào)函數(shù)接收Promise對象的成功結果作為參數(shù)，并將其輸出到控制臺上。如果Promise對象進入rejected狀態(tài)，則catch方法的回調(diào)函數(shù)接收錯誤對象作為參數(shù)，并將其輸出到控制臺上。

1.2 async/await

async/await是一種用于處理異步操作的Promise語法糖，使得編寫異步代碼變得更加簡單和易讀。通過使用async關鍵字聲明一個函數(shù)為異步函數(shù)，并使用await關鍵字等待Promise的解析（完成或拒絕），以同步的方式編寫異步操作的代碼。

async函數(shù)是一個返回Promise對象的函數(shù)，用于表示一個異步操作。在async函數(shù)內(nèi)部，可以使用await關鍵字等待一個Promise對象的解析，并返回其解析值。如果一個async函數(shù)拋出異常，那么該函數(shù)返回的Promise對象將被拒絕，并且異常信息會被傳遞給Promise對象的onRejected()方法。

下面是一個使用async/await的例子，其中模擬了一個異步操作，該操作會在3秒鐘后返回一個字符串。

async function myAsyncFunction() {
  const result = await new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
      resolve('Hello, world!');
    }, 3000);
  });
  console.info(String(result)); // 輸出： Hello, world!
}

myAsyncFunction();

在上述示例代碼中，使用了await關鍵字來等待Promise對象的解析，并將其解析值存儲在result變量中。

需要注意的是，由于要等待異步操作完成，因此需要將整個操作包在async函數(shù)中。除了在async函數(shù)中使用await外，還可以使用try/catch塊來捕獲異步操作中的異常。

async function myAsyncFunction() {
  try {
    const result = await new Promise((resolve) => {
      resolve('Hello, world!');
    });
  } catch (e) {
    console.error(`Get exception: ${e}`);
  }
}

myAsyncFunction();

2、 單次I/O任務開發(fā)指導

Promise和async/await提供異步并發(fā)能力，適用于單次I/O任務的場景開發(fā)，本文以使用異步進行單次文件寫入為例來提供指導。

? 1. 實現(xiàn)單次I/O任務邏輯。

import fs from '@ohos.file.fs';

async function write(data: string, filePath: string) {
  let file = await fs.open(filePath, fs.OpenMode.READ_WRITE);
  fs.write(file.fd, data).then((writeLen) => {
    fs.close(file);
  }).catch((err) => {
    console.error(`Failed to write data. Code is ${err.code}, message is ${err.message}`);
  })
}

? 2. 采用異步能力調(diào)用單次I/O任務。示例中的filePath的獲取方式請參見獲取應用文件路徑。

let filePath = ...; // 應用文件路徑
write('Hello World!', filePath).then(() => {
  console.info('Succeeded in writing data.');
})

審核編輯 黃宇