鸿蒙多线程开发——sendable共享容器

1、异步锁机制

在介绍共享容器之前，先介绍异步锁机制。

为了解决多线程并发任务间的数据竞争问题，ArkTS引入了异步锁能力。异步锁可能会被类对象持有，因此为了更方便地在并发实例间获取同一个异步锁对象，AsyncLock对象支持跨线程引用传递。

由于ArkTS语言支持异步操作，阻塞锁容易产生死锁问题，因此在ArkTS中仅支持异步锁（非阻塞式锁）。同时，异步锁还可以用于保证单线程内的异步任务时序一致性，防止异步任务时序不确定导致的同步问题。

为了解决@Sendable共享对象在不同线程修改共享变量导致的竞争问题，可以采用异步锁进行数据保护。Sendable共享对象在之前文章中有介绍👉🏻鸿蒙多线程开发——线程间数据通信对象03(sendable)

异步锁使用示例如下（关注9~11行，15~17行）：

import { ArkTSUtils, taskpool } from '@kit.ArkTS';@Sendableexport class A {  private count_: number = 0;  lock_: ArkTSUtils.locks.AsyncLock = new ArkTSUtils.locks.AsyncLock();  public async getCount(): Promise<number> {    return this.lock_.lockAsync(() => {      return this.count_;    })  }  public async increaseCount() {    await this.lock_.lockAsync(() => {      this.count_++;    })  }}@Concurrentasync function printCount(a: A) {  console.info("InputModule: count is:" + await a.getCount());}@Entry@Componentstruct Index {  @State message: string = 'Hello World';  build() {    RelativeContainer() {      Text(this.message)        .id('HelloWorld')        .fontSize(50)        .fontWeight(FontWeight.Bold)        .alignRules({          center: { anchor: '__container__', align: VerticalAlign.Center },          middle: { anchor: '__container__', align: HorizontalAlign.Center }        })        .onClick(async () => {          let a: A = new A();          await taskpool.execute(printCount, a);        })    }    .height('100%')    .width('100%')  }}

2、共享容器

ArkTS共享容器（@arkts.collections (ArkTS容器集)）是一种在并发任务间共享传输的容器类，可以用于并发场景下的高性能数据传递。

ArkTS共享容器在多个并发任务间传递时，其默认行为是引用传递，支持多个并发任务可以操作同一个容器实例。另外，也支持拷贝传递，即每个并发任务持有一个ArkTS容器实例。

ArkTS共享容器并不是线程安全的，内部使用了fail-fast（快速失败）机制，即当检测多个并发实例同时对容器进行结构性改变时，会触发异常。因此，在容器内修改属性的场景下，我们需要使用ArkTS提供的异步锁机制保证ArkTS容器的安全访问。

ArkTS共享容器包含如下几种：Array、Map、Set、TypedArray（Int8Array、Uint8Array、Int16Array、Uint16Array、Int32Array、Uint32Array、Uint8ClampedArray、Float32Array）、ArrayBuffer等。

一个Array容器的使用案例如下：​​​​​​​

import { ArkTSUtils, collections, taskpool } from '@kit.ArkTS';@Concurrentasync function add(arr: collections.Array<number>, lock: ArkTSUtils.locks.AsyncLock) { await lock.lockAsync(() => {  // 如果不添加异步锁，任务会因为数据竞争冲突，导致抛异常失败   arr[0]++; })}@Entry@Componentstruct Index {  @State message: string = 'Hello World';  build() {    RelativeContainer() {      Text(this.message)        .id('HelloWorld')        .fontSize(50)        .fontWeight(FontWeight.Bold)        .alignRules({          center: { anchor: '__container__', align: VerticalAlign.Center },          middle: { anchor: '__container__', align: HorizontalAlign.Center }        })        .onClick(() => {          let taskGroup = new taskpool.TaskGroup();          let lock = new ArkTSUtils.locks.AsyncLock();          let arr = collections.Array.create<number>(1, 0);          let count = 1000;          while (count--) {            taskGroup.addTask(add, arr, lock);          }          taskpool.execute(taskGroup).then(() => {            console.info(`Return success: ${arr[0]} === ${count}`);          }).catch((e: Error) => {            console.error("Return error.");          })        })    }    .height('100%')    .width('100%')  }}

3、共享容器注意事项

在@arkts.collections (ArkTS容器集)中提供的容器与前端开发中JS所使用的容器大体上保持一致。但有一部分存在差异。下面对这些差异做一些归类。

有差异的有：Array、Map、Set、TypedArray。（ArrayBuffer没有差异）

其中TypedArray是以下几种类型的统称：

• • Int8Array、Uint8Array、Uint8ClampedArray

  • Int16Array、Uint16Array

  • Int32Array、Uint32Array、Float32Array

3.1、Array与JS原生API的差异

支持原生容器Array通过collections.Array.from方法转换为ArkTS Array容器；支持通过原生容器Array的from方法将ArkTS Array容器转换为原生容器Array。

有差异的部分罗列如下：

3.2、TypedArray与JS原生API的差异

支持原生容器TypedArray通过collections.TypedArray.from方法转换为ArkTS TypedArray容器；

支持通过原生容器TypedArray的from方法将ArkTS TypedArray容器转换为原生容器TypedArray。

以Int8Array为例，有差异部分罗列如下：

3.3、Map与JS原生API的差异

差异部分罗列如下：

3.4、Set与JS原生API的差异

差异部分罗列如下：