本文主要是介绍OpenHarmony 实战开发——ArkUI中的线程和看门狗机制,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
一、前言
本文主要分析ArkUI中涉及的线程和看门狗机制。
二、ArkUI中的线程
应用Ability首次创建界面的流程大致如下:
说明:
• AceContainer是一个容器类,由前端、任务执行器、资源管理器、渲染管线、视图等聚合而成,提供了生命周期对接、功能调度接口和UI渲染的各项能力。
• Ability在FA模型中实际为AceAbility,和AceContainer容器类搭配管理界面。在AceAbility的生命周期函数AceAbility::OnStart(const Want& want)中创建AceContainer实例。
• 对于Stage模型,在UIContentImpl::CommonInitialize()函数中创建AceContainer实例。AceContainer在构造函数中创建任务执行器,用于执行ArkUI相关任务。
void AceContainer::InitializeTask()
{auto flutterTaskExecutor = Referenced::MakeRefPtr<FlutterTaskExecutor>();flutterTaskExecutor->InitPlatformThread(useCurrentEventRunner_);taskExecutor_ = flutterTaskExecutor;// No need to create JS Thread for DECLARATIVE_JSif (type_ == FrontendType::DECLARATIVE_JS) {GetSettings().useUIAsJSThread = true;} else {flutterTaskExecutor->InitJsThread();}
}
任务有如下几种类型,每种类型(BACKGROUND任务除外)的任务会由一个fml::TaskRunner去执行。TaskRunner代码在三方库third_party\flutter\engine\flutter\common\task_runners.h中,实现原理和EventRunner,EventHandler机制相似。
enum class TaskType : uint32_t {PLATFORM = 0,UI,IO,GPU,JS,BACKGROUND,UNKNOWN,};
FlutterTaskExecutor类图如下:
说明:
• 任务执行器可以用于执行异步(PostTask)和同步(PostSyncTask)任务。
• 异步任务:把任务丢给指定类型的线程处理,不会阻塞当前线程。
• 同步任务:把任务丢给指定类型的线程处理并阻塞当前线程,直到任务执行完后继续当前线程。
• 比如触摸事件的处理,会以异步任务的形式被丢到UI线程中处理。
auto&& touchEventCallback = [context = pipelineContext_, id = instanceId_](const TouchEvent& event, const std::function<void()>& markProcess) {ContainerScope scope(id);context->GetTaskExecutor()->PostTask([context, event, markProcess]() {context->OnTouchEvent(event);CHECK_NULL_VOID_NOLOG(markProcess);markProcess();},TaskExecutor::TaskType::UI);};
三、各种类型的TaskRunner如何初始化?
1. platformRunner_
在InitPlatformThread函数中初始化。
void FlutterTaskExecutor::InitPlatformThread(bool useCurrentEventRunner)
{
#ifdef OHOS_STANDARD_SYSTEMplatformRunner_ = flutter::PlatformTaskRunner::CurrentTaskRunner(useCurrentEventRunner);
#elsefml::MessageLoop::EnsureInitializedForCurrentThread();platformRunner_ = fml::MessageLoop::GetCurrent().GetTaskRunner();
#endifFillTaskTypeTable(TaskType::PLATFORM);
}
对于标准OHOS,platformRunner_实际为
flutter::PlatformTaskRunner::CurrentTaskRunner(useCurrentEventRunner)
看下具体实现:
fml::RefPtr<fml::TaskRunner> PlatformTaskRunner::CurrentTaskRunner(bool useCurrentEventRunner)
{return PlatformTaskRunnerAdapter::CurrentTaskRunner(useCurrentEventRunner);
}
fml::RefPtr<fml::TaskRunner> PlatformTaskRunnerAdapter::CurrentTaskRunner(bool useCurrentEventRunner)
{if (useCurrentEventRunner) {return fml::MakeRefCounted<PlatformTaskRunnerAdapter>(useCurrentEventRunner);}if (taskRunner_) {return taskRunner_;}taskRunner_ = fml::MakeRefCounted<PlatformTaskRunnerAdapter>(useCurrentEventRunner);return taskRunner_;
}
说明:
platformRunner实际类型为PlatformTaskRunnerAdapter。
PlatformTaskRunnerAdapter继承自fml::TaskRunner,实现了virtual void PostTask(fml::closure task)等接口函数。实际是在EventRunner,EventHandler机制基础上又做了层封装。代码中useCurrentEventRunner实参为false。意味着platformRunner实际是把任务丢给主线程去做的。(MainEventRunner对应的线程为主线程,MainEventRunner的初始化在Ability框架MainThread::Start()函数中)
PlatformTaskRunnerAdapter::PlatformTaskRunnerAdapter(bool useCurrentEventRunner): fml::TaskRunner(nullptr)
{if (useCurrentEventRunner) {eventRunner_ = OHOS::AppExecFwk::EventRunner::Current();} else {eventRunner_ = OHOS::AppExecFwk::EventRunner::GetMainEventRunner();}eventHandler_ = std::make_shared<OHOS::AppExecFwk::EventHandler>(eventRunner_);
}void PlatformTaskRunnerAdapter::PostTask(fml::closure task)
{eventHandler_->PostTask(std::move(task));
}
2. uiRunner, ioRunner, gpuRunner_
这三种类型的TaskRunner初始化都在FlutterTaskExecutor::InitOtherThreads函数中。
void FlutterTaskExecutor::InitOtherThreads(const flutter::TaskRunners& taskRunners)
{uiRunner_ = taskRunners.GetUITaskRunner();ioRunner_ = taskRunners.GetIOTaskRunner();
#ifdef NG_BUILDgpuRunner_ = taskRunners.GetRasterTaskRunner();
#elsegpuRunner_ = taskRunners.GetGPUTaskRunner();
#endif//...此处省略若干行
}
FlutterTaskExecutor::InitOtherThreads函数的参数 taskRunners从哪来?
FlutterAceView::CreateView()函数中会初始化一些配置项,然后创建flutter::OhosShellHolder对象。
FlutterAceView* FlutterAceView::CreateView(int32_t instanceId, bool useCurrentEventRunner, bool usePlatformThread)
{FlutterAceView* aceSurface = new Platform::FlutterAceView(instanceId);if (aceSurface != nullptr) {aceSurface->IncRefCount();}flutter::Settings settings;settings.instanceId = instanceId;settings.platform = flutter::AcePlatform::ACE_PLATFORM_OHOS;
#ifndef GPU_DISABLEDsettings.enable_software_rendering = false;
#elsesettings.enable_software_rendering = true;
#endif
#ifdef ENABLE_ROSEN_BACKENDsettings.use_system_render_thread = SystemProperties::GetRosenBackendEnabled();
#endifsettings.platform_as_ui_thread = usePlatformThread;settings.use_current_event_runner = useCurrentEventRunner;// ...此处省略若干行auto shell_holder = std::make_unique<flutter::OhosShellHolder>(settings, false);if (aceSurface != nullptr) {aceSurface->SetShellHolder(std::move(shell_holder));}return aceSurface;
}
OhosShellHolder构造函数中会根据传入的参数创建flutter::TaskRunners。
OhosShellHolder::OhosShellHolder(flutter::Settings settings,bool is_background_view): settings_(std::move(settings))
{// ...此处省略若干行// The current thread will be used as the platform thread. Ensure that the// message loop is initialized.fml::MessageLoop::EnsureInitializedForCurrentThread();fml::RefPtr<fml::TaskRunner> gpu_runner;fml::RefPtr<fml::TaskRunner> ui_runner;fml::RefPtr<fml::TaskRunner> io_runner;fml::RefPtr<fml::TaskRunner> platform_runner =PlatformTaskRunnerAdapter::CurrentTaskRunner(settings_.use_current_event_runner);if (is_background_view) {auto single_task_runner = thread_host_.ui_thread->GetTaskRunner();gpu_runner = single_task_runner;ui_runner = single_task_runner;io_runner = single_task_runner;} else {if (settings_.platform_as_ui_thread) {ui_runner = platform_runner;} else {ui_runner = thread_host_.ui_thread->GetTaskRunner();}if (!settings_.use_system_render_thread) {gpu_runner = thread_host_.gpu_thread->GetTaskRunner();} else {gpu_runner = ui_runner;}if (settings_.use_io_thread) {io_runner = thread_host_.io_thread->GetTaskRunner();} else {io_runner = ui_runner;}}flutter::TaskRunners task_runners(thread_label, // labelplatform_runner, // platformgpu_runner, // gpuui_runner, // uiio_runner // io);
说明:目前OHOS上,配置的参数如下:
对照上面的代码段,实际gpu_runner,ui_runner,io_runner是同一个,任务都在UI线程执行。另外对于Stage模型,ui_runner和platform_runner又是同一个,所以对Stage模型来说,TaskType::UI,TaskType::IO,TaskType::GPU,TaskType::PLATFORM类型的任务实际都是由主线程来执行的。
3. jsRunner_
初始化在FlutterTaskExecutor::InitJsThread(bool newThread)函数中。
void FlutterTaskExecutor::InitJsThread(bool newThread)
{if (newThread) {jsThread_ = std::make_unique<fml::Thread>(GenJsThreadName());jsRunner_ = jsThread_->GetTaskRunner();} else {jsRunner_ = uiRunner_;}PostTaskToTaskRunner(jsRunner_, [weak = AceType::WeakClaim(this)] { FillTaskTypeTable(weak, TaskType::JS); }, 0);
}
说明:对于声明式前端,newThread参数为false; JS前端为true。所以声明式前端JS线程实际为UI线程;而对于JS前端,会起独立的JS线程来处理JS相关的任务。
4. TaskType::BACKGROUND类型的任务如何执行?
TaskType::BACKGROUND类型的任务会由单例BackgroundTaskExecutor去执行。BackgroundTaskExecutor中维护了一个8个线程的线程池,用来处理后台耗时操作。线程名以"ace.bg."开头。比如RosenFontLoader在加载网络字体的时候,下载操作会放到后台任务线程里去做。
void RosenFontLoader::LoadFromNetwork(const OHOS::Ace::RefPtr<OHOS::Ace::PipelineBase>& context)
{auto weakContext = AceType::WeakClaim(AceType::RawPtr(context));context->GetTaskExecutor()->PostTask([weak = AceType::WeakClaim(this), weakContext] {auto fontLoader = weak.Upgrade();auto context = weakContext.Upgrade();if (!fontLoader || !context) {return;}std::vector<uint8_t> fontData;if (!DownloadManager::GetInstance().Download(fontLoader->familySrc_, fontData) || fontData.empty()) {return;}//...此处省略若干行},TaskExecutor::TaskType::BACKGROUND);
}
综上:在ArkUI中,会为每个带界面的Ability创建一个AceContainer,每个AceContainer中会创建一个FlutterTaskExecutor用于处理该Ability ArkUI相关的任务。根据不同的模型,ArkUI创建出来的线程会有所不同:
• 对于Stage模型的应用,ui线程复用了主线程,并且Stage模型应用目前都是声明式前端,导致js线程又复用了ui线程。所以ArkUI只需另外创建名字以“ace.bg.”开头的八个后台任务线程。
• 对于FA模型的应用,除了八个后台任务线程,根据Ability的数量会创建若干个名字以“.ui”结尾的线程。如果是JS前端,还会创建若干个名字以“jsThread-”开头的线程。
四、ArkUI中的看门狗
AceEngine是单例,全局唯一。AceEngine的构造函数中会创建WatchDog实例。对于FA模型的应用,AceContainer::AttachView()函数中通过调用
AceEngine::Get().RegisterToWatchDog(instanceId, taskExecutor_,
GetSettings().useUIAsJSThread);
把持有的FlutterTaskExecutor注册到看门狗中看护。
看门狗只看护FlutterTaskExecutor中的UI线程和JS线程。Stage模型的应用由于UI线程和JS线程实际是复用的主线程,所以不需要在ArkUI中看护。Ability框架中有看门狗专门看护主线程。如果线程中有任务处理超过了3s,会上报RawEventType::WARNING对应的系统事件给hiview插件平台;如果任务处理超过了5s,会上报RawEventType::FREEZE对应的系统事件给hiview插件平台,hiview插件平台会生成appfreeze的dump文件。
为了防止主线程和ui线程卡住引起appfreeze,做应用开发的时候,不要在Ability生命周期函数或者控件点击事件等回调函数中做耗时操作。
为了帮助到大家能够更有效的学习OpenHarmony 开发的内容,下面特别准备了一些相关的参考学习资料:
OpenHarmony 开发环境搭建:https://qr18.cn/CgxrRy
《OpenHarmony源码解析》:https://qr18.cn/CgxrRy
- 搭建开发环境
- Windows 开发环境的搭建
- Ubuntu 开发环境搭建
- Linux 与 Windows 之间的文件共享
- ……
系统架构分析:https://qr18.cn/CgxrRy
- 构建子系统
- 启动流程
- 子系统
- 分布式任务调度子系统
- 分布式通信子系统
- 驱动子系统
- ……
OpenHarmony 设备开发学习手册:https://qr18.cn/CgxrRy
OpenHarmony面试题(内含参考答案):https://qr18.cn/CgxrRy
这篇关于OpenHarmony 实战开发——ArkUI中的线程和看门狗机制的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!