3.7 线程管理
不同应用在各自独立的进程中运行。当应用以任何形式启动时，系统为其创建进程，该进程将持续运行。当进程完成当前任务而处于等待状态且系统资源不足时，系统会自动回收此进程。
在启动应用时，系统会为该应用创建一个称为“主线程”的执行线程。该线程随着应用而创建或消失，是应用的核心线程。UI界面的显示和更新等操作，都在主线程上进行。主线程又称为UI线程，默认情况下，所有的操作都在主线程上执行。如果需要执行比较耗时的任务，如下载文件、查询数据库等，可创建其他线程来处理。
3.7.1 线程管理
如果应用的业务逻辑比较复杂，则可能需要创建多个线程来执行多个任务。这种情况下，代码复杂且难以维护，任务与线程的交互也会更加繁杂。要解决此问题，开发者可以使用TaskDispatcher来分发不同的任务。
1．接口说明
TaskDispatcher是一个任务分发器，它是Ability分发任务的基本接口，用于隐藏任务所在线程的实现细节。
为了保证应用有更好的响应性，我们需要设计任务的优先级。在UI线程上运行的任务默认以高优先级运行，如果某个任务无须等待结果，则可以采用低优先级，如表3-12所示。
表3-12 UI线程上运行的任务默认以高优先级运行
TaskDispatcher具有多种实现，每种实现对应不同的任务分发器。在分发任务时可以指定任务的优先级，由同一个任务分发器分发出的任务具有相同的优先级。系统提供的任务分发器有GlobalTaskDispatcher、ParallelTaskDispatcher、SerialTaskDispatcher、SpecTaskDispatcher。
- GlobalTaskDispatcher
全局并发任务分发器，由Ability执行getGlobalTaskDispatcher（）获取。适用于任务之间没有联系的情况。一个应用只有一个GlobalTaskDispatcher，它在程序结束时才会被销毁。
- ParallelTaskDispatcher
并发任务分发器，由Ability执行createParallelTaskDispatcher（）创建并返回。与GlobalTaskDispatcher不同的是，ParallelTaskDispatcher不具有全局唯一性，可以创建多个。开发者在创建或销毁dispatcher时，需要持有对应的对象引用。
- SerialTaskDispatcher
串行任务分发器，由Ability执行createSerialTaskDispatcher（）创建并返回。由该分发器分发的所有任务都是按顺序执行的，但执行这些任务的线程并不是固定的。如果要执行并行任务，则应使用ParallelTaskDispatcher或者GlobalTaskDispatcher，而不是创建多个SerialTaskDispatcher。如果任务之间没有依赖，则应使用GlobalTaskDispatcher实现。它的创建和销毁由开发者自己管理，开发者在使用期间需要持有该对象引用。
- SpecTaskDispatcher
专有任务分发器，即绑定到专有线程上的任务分发器。目前已有的专有线程是主线程。UITaskDispatcher和MainTaskDispatcher都属于SpecTaskDispatcher。建议使用UITaskDispatcher。
UITaskDispatcher：绑定到应用主线程的专有任务分发器，由Ability执行getUITaskDispatcher（）创建并返回。由该分发器分发的所有的任务都在主线程上按顺序执行，它在应用程序结束时被销毁。
MainTaskDispatcher：由Ability执行getMainTaskDispatcher（）创建并返回。
2．开发步骤
1）同步派发任务syncDispatch
同步派发任务：派发任务并在当前线程等待任务执行完成。在返回前，当前线程会被阻塞。下面的代码示例展示了如何使用GlobalTaskDispatcher派发同步任务，如代码示例3-63所示。
代码示例3-63 同步派发任务
注意：如果syncDispatch使用不当，则会导致死锁。如下情形可能导致死锁发生：
（1）在专有线程上，利用该专有任务分发器进行syncDispatch。
（2）在被某个串行任务分发器（dispatcher_a）派发的任务中，再次利用同一个串行任务分发器（dispatcher_a）对象派发任务。
（3）在被某个串行任务分发器（dispatcher_a）派发的任务中，经过数次派发任务，最终又利用该（dispatcher_a）串行任务分发器派发任务。例如：dispatcher_a派发的任务使用dispatcher_b进行任务派发，在dispatcher_b派发的任务中又利用dispatcher_a进行任务派发。
（4）串行任务分发器（dispatcher_a）派发的任务中利用串行任务分发器（dispatcher_b）进行同步任务派发，同时dispatcher_b派发的任务中利用串行任务分发器（dispatcher_a）进行同步任务派发。在特定的线程执行顺序下将导致死锁。
2）异步派发任务asyncDispatch
异步派发任务：派发任务，并立即返回，返回值是一个可用于取消任务的接口。
如何使用GlobalTaskDispatcher派发异步任务，如代码示例3-64所示。
代码示例3-64 异步派发任务
3）异步延迟派发任务delayDispatch
异步延迟派发任务：异步执行，函数立即返回，内部会在延时指定时间后将任务派发到相应队列中。延时时间参数仅代表在这段时间以后任务分发器会将任务加入队列中，任务的实际执行时间可能晚于这个时间。具体比这个数值晚多久，取决于队列及内部线程池的繁忙情况。
如何使用GlobalTaskDispatcher延迟派发任务，如代码示例3-65所示。
代码示例3-65 异步延迟派发任务
4）任务组Group
任务组表示一组任务，且该组任务之间有一定的联系，由TaskDispatcher执行createDispatchGroup创建并返回。将任务加入任务组，返回一个用于取消任务的接口。
任务组的使用方式是将一系列相关联的下载任务放入一个任务组，执行完下载任务后关闭应用，如代码示例3-66所示。
代码示例3-66 任务组
5）取消任务Revocable
取消任务：Revocable是取消一个异步任务的接口。异步任务包括通过asyncDispatch、delayDispatch、asyncGroupDispatch派发的任务。如果任务已经在执行中或执行完成，则会返回取消失败。
如何取消一个异步延时任务，如代码示例3-67所示。
代码示例3-67 取消任务
6）同步设置屏障任务syncDispatchBarrier
同步设置屏障任务：在任务组上设立任务执行屏障，同步等待任务组中的所有任务执行完成，再执行指定任务。
在全局并发任务分发器（GlobalTaskDispatcher）上同步设置任务屏障，将不会起到屏障作用。如何同步设置屏障，如代码示例3-68所示。
代码示例3-68 同步设置屏障任务
7）异步设置屏障任务asyncDispatchBarrier
异步设置屏障任务：在任务组上设立任务执行屏障后直接返回，指定任务将在任务组中的所有任务执行完成后再执行。
在全局并发任务分发器（GlobalTaskDispatcher）上异步设置任务屏障，将不会起到屏障作用。可以使用并发任务分发器（ParallelTaskDispatcher）分离不同的任务组，达到微观并行、宏观串行的行为。
如何异步设置屏障，如代码示例3-69所示。
代码示例3-69 异步设置屏障任务
8）执行多次任务applyDispatch
执行多次任务：对指定任务执行多次。如何执行多次任务，如代码示例3-70所示。
代码示例3-70 执行多次任务
3.7.2 线程间通信
在开发过程中，开发者经常需要在当前线程中处理下载任务等较为耗时的操作，但是又不希望当前的线程受到阻塞。此时，就可以使用EventHandler机制。EventHandler是HarmonyOS用于处理线程间通信的一种机制，可以通过EventRunner创建新线程，将耗时的操作放到新线程上执行。这样既不阻塞原来的线程，任务又可以得到合理处理。例如：主线程使用EventHandler创建子线程，子线程做耗时的下载图片操作，下载完成后，子线程通过EventHandler通知主线程，主线程再更新UI。
EventRunner是一种事件循环器，循环处理从该EventRunner创建的新线程的事件队列中获取InnerEvent事件或者Runnable任务。InnerEvent是EventHandler投递的事件。
EventHandler是一种用户在当前线程上将InnerEvent事件或者Runnable任务投递到异步线程上进行处理的机制。每个EventHandler和指定的EventRunner所创建的新线程绑定，并且该新线程内部有一个事件队列。EventHandler可以将指定的InnerEvent事件或Runnable任务投递到这个事件队列。EventRunner从事件队列里循环地取出事件，如果取出的事件是InnerEvent事件，则在EventRunner所在线程执行processEvent回调；如果取出的事件是Runnable任务，则在EventRunner所在线程执行Runnable的run回调。一般情况下，EventHandler有两个主要作用：第1个作用，在不同线程间分发和处理InnerEvent事件或Runnable任务。第2个作用，延迟处理InnerEvent事件或Runnable任务。EventHandler的运作机制如图3-90所示。
图3-90 EventHandler的运作机制
使用EventHandler实现线程间通信的主要流程如下：
（1） EventHandler将具体的InnerEvent事件或者Runnable任务投递到EventRunner所创建的线程的事件队列。
（2） EventRunner循环从事件队列中获取InnerEvent事件或者Runnable任务。
1．处理事件或任务
如果EventRunner取出的事件为InnerEvent事件，则触发EventHandler的回调方法并触发EventHandler的处理方法，在新线程上处理该事件。
如果EventRunner取出的事件为Runnable任务，则EventRunner直接在新线程上处理Runnable任务。
2．约束限制
在进行线程间通信的时候，EventHandler只能和EventRunner所创建的线程进行绑定，EventRunner创建时需要判断是否创建成功，只有确保获取的EventRunner实例非空时，才可以使用EventHandler绑定EventRunner。
一个EventHandler只能同时与一个EventRunner绑定，一个EventRunner上可以创建多个EventHandler。
1） EventHandler开发场景
EventHandler的主要功能是将InnerEvent事件或者Runnable任务投递到其他的线程进行处理，其使用的场景包括：
开发者需要将InnerEvent事件投递到新的线程，按照优先级和延时进行处理。投递时，EventHandler的优先级可在IMMEDIATE、HIGH、LOW、IDLE中选择，并设置合适的delayTime。
开发者需要将Runnable任务投递到新的线程，并按照优先级和延时进行处理。投递时，EventHandler的优先级可在IMMEDIATE、HIGH、LOW、IDLE中选择，并设置合适的delayTime。
开发者需要在新创建的线程里将事件投递到原线程进行处理。
2）EventRunner工作模式
EventRunner的工作模式可以分为托管模式和手动模式。两种模式是在调用EventRunner的create（）方法时，通过选择不同的参数实现的，默认为托管模式。
托管模式：不需要开发者调用run（）和stop（）方法去启动和停止EventRunner。当EventRunner实例化时，系统调用run（）来启动EventRunner；当EventRunner不被引用时，系统调用stop（）来停止EventRunner。
手动模式：需要开发者自行调用EventRunner的run（）方法和stop（）方法来确保线程的启动和停止。
3．EventHandler投递InnerEvent事件
EventHandler投递InnerEvent事件，并按照优先级和延时进行处理，开发步骤如下。
（1）创建EventHandler的子类，在子类中重写实现方法processEvent（）来处理事件，代码如下：
（2）创建EventRunner，以手动模式为例，代码如下：
（3）创建EventHandler子类的实例，代码如下：
（4）获取InnerEvent事件，代码如下：
（5）投递事件，投递的优先级以IMMEDIATE为例，延时选择0ms和2ms，代码如下：
（6）启动和停止EventRunner，如果为托管模式，则不需要此步骤，代码如下：
4．EventHandler投递Runnable任务
按照优先级和延时进行处理，开发步骤如下：
（1）创建EventHandler的子类，创建EventRunner，并创建EventHandler子类的实例，步骤与EventHandler投递InnerEvent场景的步骤1~3相同。
创建Runnable任务，代码如下：
（2）投递Runnable任务，投递的优先级以IMMEDIATE为例，延时选择0ms和2ms，代码如下：
（3）启动和停止EventRunner，如果是托管模式，则不需要此步骤，代码如下：
5．在新创建的线程里将事件投递到原线程
EventHandler从新创建的线程将事件投递到原线程并进行处理，开发步骤如下：
（1）创建EventHandler的子类，在子类中重写实现方法processEvent（）来处理事件，代码如下：
（2）创建EventRunner，以手动模式为例，代码如下：
（3）创建EventHandler子类的实例，代码如下：
（4）获取InnerEvent事件，代码如下：
（5）投递事件，在新线程上直接处理，代码如下：
（6）启动和停止EventRunner，如果是托管模式，则不需要此步骤，代码如下：
