Worker简介

Worker的主要作用是为应用程序提供一个多线程的运行环境，实现应用程序执行过程与宿主线程分离。通过在后台线程运行脚本处理耗时操作，避免计算密集型或高延迟任务阻塞宿主线程。具体接口信息及使用方法详情请见Worker。

Worker运作机制

图1 Worker运作机制示意图

创建Worker的线程称为宿主线程（不局限于主线程，Worker线程也支持创建Worker子线程）。Worker子线程（或Actor线程、工作线程）是Worker自身运行的线程。每个Worker子线程和宿主线程拥有独立的实例，包含独立执行环境、对象、代码段等。因此，启动每个Worker存在一定的内存开销，需要限制Worker子线程的数量。Worker子线程和宿主线程通过消息传递机制通信，利用序列化、引用传递或转移所有权的机制完成命令和数据的交互。

创建Worker的注意事项

Worker线程文件需要放在"{moduleName}/src/main/ets/"目录层级之下，否则不会被打包到应用中。有手动和自动两种创建Worker线程目录及文件的方式，推荐使用自动创建方式。手动创建Worker线程目录及文件时，需同步进行相关配置。

手动创建：开发者手动创建相关目录及文件，通常是在ets目录下创建一个workers文件夹，用于存放worker.ets文件，需要配置build-profile.json5的相关字段信息，确保Worker线程文件被打包到应用中。

Stage模型：
```
"buildOption": {
  "sourceOption": {
    "workers": [
      './src/main/ets/workers/worker.ets'
    ]
  }
}
```
FA模型：
```
"buildOption": {
  "sourceOption": {
    "workers": [
      "./src/main/ets/MainAbility/workers/worker.ets"
    ]
  }
}
```
自动创建：DevEco Studio支持一键生成Worker，在对应的{moduleName}目录下任意位置，单击鼠标右键 > New > Worker，即可自动生成Worker的模板文件及配置信息，无需再手动在build-profile.json5中进行相关配置。

文件路径注意事项

使用Worker模块的具体功能时，需先构造Worker实例对象。构造函数与API版本相关，且需传入Worker线程文件的路径（scriptURL）。

import { worker } from '@kit.ArkTS';

const worker1: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/worker.ets');

Stage模型下的文件路径规则

针对scriptURL的路径有以下三种写法：

写法一：以{moduleName}/ets/{relativePath}的方式加载Worker线程文件。relativePath是Worker线程文件相对于"{moduleName}/src/main/ets/"目录的相对路径。

路径规则：{moduleName}/ets/{relativePath}。

import { worker } from '@kit.ArkTS';
// worker线程文件所在路径："entry/src/main/ets/workers/worker.ets"
const workerInstance1: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/worker.ets');
// worker线程文件所在路径："testworkers/src/main/ets/ThreadFile/workers/worker.ets"
const workerInstance2: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('testworkers/ets/ThreadFile/workers/worker.ets');

写法二：以@{moduleName}/ets/{relativePath}的方式加载Worker线程文件。

路径规则：@{moduleName}/ets/{relativePath}。

import { worker } from '@kit.ArkTS';
// @标识路径加载形式：
// worker线程文件所在路径: "har/src/main/ets/workers/worker.ets"
const workerInstance3: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('@har/ets/workers/worker.ets');

写法三：以相对路径的方式加载Worker线程文件（仅支持包内加载，不支持跨包加载）。

路径规则：../../{relativePath}。

import { worker } from '@kit.ArkTS';
// 相对路径加载形式：
// worker线程文件所在路径: "har/src/main/ets/workers/worker.ets"
// 创建Worker对象的文件所在路径："har/src/main/ets/components/mainpage/MainPage.ets"
const workerInstance4: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('../../workers/worker.ets');

详细文件路径加载规则如下表：

下表第一列各行表示加载Worker线程文件的所在位置，第一行各列表示被加载的Worker线程文件的所在位置。其余表格内容表示是否支持此类加载及对应路径规则的写法。

例如，下表第二行第四列表示entry模块可以通过写法一加载应用内hsp模块内的Worker线程文件。

当开发者加载entry、feature及hsp包的Worker线程文件时，不建议采用写法三，推荐使用写法一，此写法无需拼接路径，可实现Worker的快速创建。
Worker线程文件的路径后缀（.ets/.ts）可以省略。
跨源码HSP/HAR的场景下，需在创建Worker的模块包对应的oh-package.json5文件中，配置所需HSP/HAR包的依赖项，详见引用共享包。
当feature模块需加载其他模块的Worker线程文件时，应先完成对feature模块的调用。
当开启useNormalizedOHMUrl（在工程目录中与entry同级别的应用级build-profile.json5文件中，将strictMode属性下的useNormalizedOHMUrl字段配置为true）或HAR包被打包成三方包使用时，HAR包中使用Worker仅支持通过相对路径的加载形式创建。

-	entry	feature	应用内hsp	跨工程hsp	源码har	三方har
entry	支持（写法一、三）	支持（写法一）	支持（写法一）	不支持	支持（写法二）	不支持
feature	不支持	跨包支持（写法一），包内场景支持（写法一、三）	支持（写法一）	不支持	支持（写法二）	不支持
应用内hsp	不支持	支持（写法一）	跨包支持（写法一），包内场景支持（写法一、三）	不支持	支持（写法二）	不支持
跨工程hsp	不支持	不支持	不支持	不支持	不支持	不支持
源码har	不支持	支持（写法一）	支持（写法一）	不支持	跨包支持（写法二），包内场景支持（写法二、三）	不支持
三方har	不支持	不支持	不支持	不支持	不支持	仅支持包内场景（写法三）

以entry模块加载源码har包的Worker线程文件为例，具体步骤如下：

创建HAR详情参考开发静态共享包。

在HAR中创建Worker线程文件相关内容。

workerPort.onmessage = (e: MessageEvents) => {
  console.info('worker thread receive message: ', e.data);
  workerPort.postMessage('worker thread post message to main thread');
}

在entry模块的oh-package.json5文件中配置HAR包的依赖。

{
  "name": "entry",
  "version": "1.0.0",
  "description": "Please describe the basic information.",
  "main": "",
  "author": "",
  "license": "",
  "dependencies": {
    "har": "file:../har"
  }
}

在entry模块中加载HAR包中的Worker线程文件。

import { worker } from '@kit.ArkTS';

@Entry
@Component
struct 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(() => {
          // 通过@标识路径加载形式，加载har中Worker线程文件
          let workerInstance = new worker.ThreadWorker('@har/ets/workers/worker.ets');
          workerInstance.onmessage = () => {
            console.info('main thread onmessage');
          };
          workerInstance.postMessage('hello world');
          this.message = 'success';
        })
    }
    .height('100%')
    .width('100%')
  }
}

FA模型下的文件路径规则

构造函数中的scriptURL为：Worker线程文件与"{moduleName}/src/main/ets/MainAbility"的相对路径。

import { worker } from '@kit.ArkTS';

// 主要说明以下三种场景：

// 场景1： Worker线程文件所在路径："{moduleName}/src/main/ets/MainAbility/workers/worker.ets"
const workerFA1: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('workers/worker.ets', {name:'first worker in FA model'});

// 场景2： Worker线程文件所在路径："{moduleName}/src/main/ets/workers/worker.ets"
const workerFA2: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('../workers/worker.ets');

// 场景3： Worker线程文件所在路径："{moduleName}/src/main/ets/MainAbility/ThreadFile/workers/worker.ets"
const workerFA3: worker.ThreadWorker = new worker.ThreadWorker('ThreadFile/workers/worker.ets');

生命周期注意事项

Worker创建后需要手动管理生命周期。Worker的创建和销毁会消耗较多的系统资源，建议开发者合理管理并重复使用已创建的Worker。Worker空闲时仍会占用资源，当不需要Worker时，可以调用terminate()接口或close()方法主动销毁Worker。需要注意的是，调用完terminate()接口或close()方法后，worker线程的退出是异步的。若开发者注册onexit()，则线程真正退出的时机是在onexit()回调完成之后。若Worker处于已销毁或正在销毁等非运行状态时，调用其功能接口，会抛出相应的错误。
Worker的数量由内存管理策略决定，设定的内存阈值为1.5GB和设备物理内存的60%中的较小值。在内存允许的情况下，系统最多可以同时运行64个Worker，并且与napi_create_ark_runtime创建的runtime总数不超过80。尝试创建的Worker数量超出上限时，系统将抛出错误：“Worker initialization failure, the number of workers exceeds the maximum.”。实际运行的Worker数量会根据当前内存使用情况实时调整。当所有Worker和主线程的累积内存占用超过设定的阈值时，系统将触发内存溢出（OOM）错误，导致应用程序崩溃。

其他注意事项

不同线程中上下文对象是不同的，因此Worker线程只能使用线程安全的库，例如UI相关的非线程安全库不能在Worker子线程中使用。
单次序列化传输的数据量大小限制为16MB。
不支持在Worker工作线程中使用AppStorage。
在Worker文件中禁止使用export语法导出任何内容，否则会导致jscrash问题。
应用挂起后，该应用的Worker线程会暂停运行。
除上述注意事项外，使用Worker时还需注意并发注意事项。

Worker基本用法示例

DevEco Studio支持一键生成Worker，在对应的{moduleName}目录下任意位置，单击鼠标右键 > New > Worker，即可自动生成Worker的模板文件及配置信息。本文以创建“worker”为例。

支持手动创建Worker文件，具体方式和注意事项请参阅创建Worker的注意事项。

导入Worker模块。

// Index.ets
import { ErrorEvent, MessageEvents, worker } from '@kit.ArkTS';

在宿主线程中，通过调用ThreadWorker的constructor()方法创建Worker对象，并注册回调函数。

// Index.ets
@Entry
@Component
struct 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(() => {
          // 创建Worker对象
          let workerInstance = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/worker.ets');

          // 注册onmessage回调，捕获宿主线程接收到来自其创建的Worker通过workerPort.postMessage接口发送的消息。该回调在宿主线程执行
          workerInstance.onmessage = (e: MessageEvents) => {
            let data: string = e.data;
            console.info('workerInstance onmessage is: ', data);
          }

          // 注册onAllErrors回调，捕获Worker线程的onmessage回调、timer回调以及文件执行等流程产生的全局异常。该回调在宿主线程执行
          workerInstance.onAllErrors = (err: ErrorEvent) => {
            console.error('workerInstance onAllErrors message is: ' + err.message);
          }

          // 注册onmessageerror回调，当Worker对象接收到无法序列化的消息时被调用，在宿主线程执行
          workerInstance.onmessageerror = () => {
            console.error('workerInstance onmessageerror');
          }

          // 注册onexit回调，当Worker销毁时被调用，在宿主线程执行
          workerInstance.onexit = (e: number) => {
            // Worker正常退出时，code为0；异常退出时，code为1
            console.info('workerInstance onexit code is: ', e);
          }

          // 发送消息给Worker线程
          workerInstance.postMessage('1');
          // ...
        })
    }
    .height('100%')
    .width('100%')
  }
}

在Worker文件中注册回调函数。

// worker.ets
import { ErrorEvent, MessageEvents, ThreadWorkerGlobalScope, worker } from '@kit.ArkTS';

const workerPort: ThreadWorkerGlobalScope = worker.workerPort;

// 注册onmessage回调，当Worker线程收到来自其宿主线程通过postMessage接口发送的消息时被调用，在Worker线程执行
workerPort.onmessage = (e: MessageEvents) => {
  let data: string = e.data;
  console.info('workerPort onmessage is: ', data);

  // 向宿主线程发送消息
  workerPort.postMessage('2');
}

// 注册onmessageerror回调，当Worker对象接收到一条无法被序列化的消息时被调用，在Worker线程执行
workerPort.onmessageerror = () => {
  console.error('workerPort onmessageerror');
}

// 注册onerror回调，捕获Worker在执行过程中发生的异常，在Worker线程执行
workerPort.onerror = (err: ErrorEvent) => {
  console.error('workerPort onerror err is: ', err.message);
}

多级Worker生命周期管理

支持创建多级Worker，即父Worker可以创建子Worker，形成层级线程关系。由于Worker线程的生命周期由开发者管理，因此需要正确管理多级Worker的生命周期。当销毁父Worker时未能终止其子Worker的运行，可能会导致不可预期的结果。所以需要确保子Worker的生命周期在父Worker生命周期范围内，销毁父Worker前，先销毁所有子Worker，以防止不可预期的结果。

不推荐使用示例

不建议在父Worker销毁后，子Worker继续向父Worker发送消息。因为父Worker已被销毁，消息无法被正确处理。

import { worker, MessageEvents, ErrorEvent } from '@kit.ArkTS';

// 宿主线程中创建父Worker对象
const parentWorker = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/ParentWorker.ets');

// 接收父Worker返回的消息
parentWorker.onmessage = (e: MessageEvents) => {
  console.info('宿主线程收到父Worker信息' + e.data);
}

// 父Worker正常退出后的回调
parentWorker.onexit = () => {
  console.info('父Worker退出');
}

// 父Worker运行过程中发生未被捕获的异常或运行错误时的回调
parentWorker.onAllErrors = (err: ErrorEvent) => {
  console.error('宿主线程接收到父Worker报错 ' + err.message);
}

// 向父Worker发送启动消息，用于触发其onmessage中的处理逻辑
parentWorker.postMessage('宿主线程发送消息给父Worker');

// ParentWorker.ets
import { ErrorEvent, MessageEvents, ThreadWorkerGlobalScope, worker } from '@kit.ArkTS';

// 父Worker线程中与宿主线程通信的对象
const workerPort: ThreadWorkerGlobalScope = worker.workerPort;

workerPort.onmessage = (e : MessageEvents) => {
  console.info('父Worker收到宿主线程的信息 ' + e.data);

  // 收到宿主线程指令后，创建子Worker
  let childWorker = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/ChildWorker.ets')

  // 接收子Worker的执行结果
  childWorker.onmessage = (e: MessageEvents) => {
    console.info('父Worker收到子Worker的信息 ' + e.data);
  }

  // 子Worker正常退出后的回调
  childWorker.onexit = () => {
    console.info('子Worker退出');
    // 父Worker已经或即将退出时，再次通过父Worker端口发送消息
    workerPort.postMessage('父Worker向宿主线程发送信息');
  }

  // 子Worker运行过程中发生未被捕获的异常或运行错误时的回调
  childWorker.onAllErrors = (err: ErrorEvent) => {
    console.error('子Worker发生报错 ' + err.message);
  }

  // 向子Worker发送启动消息，用于触发其onmessage中的处理逻辑
  childWorker.postMessage('父Worker向子Worker发送信息');

  // 创建子Worker后，销毁父Worker
  workerPort.close();
}

// ChildWorker.ets
import { ErrorEvent, MessageEvents, ThreadWorkerGlobalScope, worker } from '@kit.ArkTS';

// 子Worker与父Worker通信的对象
const workerPort: ThreadWorkerGlobalScope = worker.workerPort;

workerPort.onmessage = (e: MessageEvents) => {
  console.info('子Worker收到信息 ' + e.data);

  // 父Worker销毁后，子Worker向父Worker发送信息
  workerPort.postMessage('子Worker向父Worker发送信息');

  // 延迟再次发送
  setTimeout(() => {
    workerPort.postMessage('子Worker向父Worker发送信息');
  }, 1000);
}

不建议在父Worker发起销毁操作的执行阶段创建子Worker。在创建子Worker线程之前，需确保父Worker线程始终处于存活状态，建议在确定父Worker未发起销毁操作的情况下创建子Worker。

import { worker, MessageEvents, ErrorEvent } from '@kit.ArkTS';

// 宿主线程中创建父Worker对象
const parentWorker = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/ParentWorker.ets');

// 接收父Worker返回的消息
parentWorker.onmessage = (e: MessageEvents) => {
  console.info('宿主线程收到父Worker信息' + e.data);
}

// 父Worker正常退出后的回调
parentWorker.onexit = () => {
  console.info('父Worker退出');
}

// 父Worker运行过程中发生未被捕获的异常或运行错误时的回调
parentWorker.onAllErrors = (err: ErrorEvent) => {
  console.error('宿主线程接收到父Worker报错 ' + err.message);
}

// 向父Worker发送启动消息，用于触发其onmessage中的处理逻辑
parentWorker.postMessage('宿主线程发送消息给父Worker');

// ParentWorker.ets
import { ErrorEvent, MessageEvents, ThreadWorkerGlobalScope, worker } from '@kit.ArkTS';

// 父Worker线程中与宿主线程通信的对象
const workerPort: ThreadWorkerGlobalScope = worker.workerPort;

workerPort.onmessage = (e : MessageEvents) => {
  console.info('父Worker收到宿主线程的信息 ' + e.data);

  // 父Worker销毁后创建子Worker
  workerPort.close();
  let childWorker = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/ChildWorker.ets');

  // 子Worker线程未确认创建成功前销毁父Worker
  // let childWorker = new worker.ThreadWorker('entry/ets/workers/ChildWorker.ets');
  // workerPort.close();

  // 接收子Worker返回的消息
  childWorker.onmessage = (e: MessageEvents) => {
    console.info('父Worker收到子Worker的信息 ' + e.data);
  }

  // 子Worker正常退出后的回调
  childWorker.onexit = () => {
    console.info('子Worker退出');
    // 父Worker已经或即将退出时，再次通过父Worker端口发送消息
    workerPort.postMessage('父Worker向宿主线程发送信息');
  }

  // 子Worker运行过程中发生未被捕获的异常或运行错误时的回调
  childWorker.onAllErrors = (err: ErrorEvent) => {
    console.error('子Worker发生报错 ' + err.message);
  }

  // 向子Worker发送启动消息
  childWorker.postMessage('父Worker向子Worker发送信息');
}

// ChildWorker.ets
import { ErrorEvent, MessageEvents, ThreadWorkerGlobalScope, worker } from '@kit.ArkTS';

const workerPort: ThreadWorkerGlobalScope = worker.workerPort;

workerPort.onmessage = (e: MessageEvents) => {
  console.info('子Worker收到信息 ' + e.data);
}

Worker运作机制​

创建Worker的注意事项​

文件路径注意事项​

Stage模型下的文件路径规则​

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生命周期注意事项​

其他注意事项​

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多级Worker生命周期管理​

推荐使用示例​

不推荐使用示例​