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1# 避免在主线程中执行耗时操作
2
3<!--Kit: Common-->
4<!--Subsystem: Demo&Sample-->
5<!--Owner: @mgy917-->
6<!--Designer: @jiangwensai-->
7<!--Tester: @Lyuxin-->
8<!--Adviser: @huipeizi-->
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10## 简介
11在应用开发中,经常会调用执行耗时的接口,比如服务端数据接口,本地文件读取接口。如果不进行合理的处理,可能会引起卡顿等性能问题。
12## 问题场景
13列表无限滑动的场景,在即将触底的时候需要进行数据请求,如果在主线程中直接处理请求数据,可能会导致滑动动画被中断。如果回调函数处理的耗时较长,会直接阻塞主线程,卡顿就会非常明显。使用异步执行的方式进行异步调用,回调函数的执行还是会在主线程,一样会阻塞UI绘制和渲染。场景预览如下,列表滑动过程中,图片会显示延迟。
14
15![](./figures/avoid_time_consuming_demo.gif)
16
17## 优化示例
18### 优化前代码示例
19如下代码实现了一个瀑布流,每一个元素都是一张图片,在滑动即将触底时调用异步函数mockRequestData获取新数据,并将数据写入数据源。异步函数mockRequestData用于模拟耗时的网络请求,从rawfile中读取数据,将数据处理后返回。
20```ts
21  build() {
22    Column({ space: 2 }) {
23      WaterFlow() {
24        LazyForEach(this.dataSource, (item: ModelDetailVO) => {
25          FlowItem() {
26            Column() {
27              Image(item.url)
28            }
29          }
30          .onAppear(() => {
31            // 即将触底时提前增加数据
32            if (item.id + 10 === this.dataSource.totalCount()) {
33              // 通过子线程获取数据,传入当前的数据长度,用于赋给数据的ID值
34              this.mockRequestData().then((data: ModelDetailVO[]) => {
35                for (let i = 0; i < data.length; i++) {
36                  this.dataSource.addLastItem(data[i]);
37                }
38              })
39            }
40          })
41        }, (item: string) => item)
42      }
43    }
44  }
45
46  async mockRequestData(): Promise<ModelDetailVO[]> {
47    let result: modelDetailDTO[] = [];
48    // data.json是存在本地的json数据,大小大约20M,模拟从网络端获取数据
49    let data: Uint8Array = await context.resourceManager.getRawFileContent("data.json");
50    let jsonData: string = buffer.from(data).toString();
51    let res: responseData = JSON.parse(jsonData);
52    result = res.data;
53    return this.transArrayDTO2VO(result);
54  }
55  // ...
56```
57编译运行后,通过[SmartPerf Host](./performance-optimization-using-smartperf-host.md)工具抓取Trace。如下图所示,其中红色框选的部分就是getRawFileContent的回调耗时。
58
59![](./figures/trace_mainthread_callback.png)
60
61从图中可以看到,在主线程中出现了大块的耗时,直接导致用户在滑动的时候能感受到明显的卡顿。异步回调函数最后也由主线程执行,所以应该尽量避免在回调函数中执行耗时操作。
62
63
64
65### 优化思路:使用多线程能力
66使用系统自带的[TaskPool](../arkts-utils//taskpool-introduction.md)多线程能力。
67```ts
68  build() {
69    Column({ space: 2 }) {
70      WaterFlow() {
71        LazyForEach(this.dataSource, (item: ModelDetailVO) => {
72          FlowItem() {
73            Column() {
74              Image(item.url)
75            }
76          }
77          .onAppear(() => {
78            // 即将触底时提前增加数据
79            if (item.id + 10 === this.dataSource.totalCount()) {
80              // 通过子线程获取数据,传入当前的数据长度,用于赋给数据的ID值
81              taskpoolExecute(this.dataSource.totalCount(),
82                this.getUIContext().getHostContext() as common.UIAbilityContext).then((data: ModelDetailVO[]) => {
83                for (let i = 0; i < data.length; i++) {
84                  this.dataSource.addLastItem(data[i]);
85                }
86              })
87            }
88          })
89        }, (item: string) => item)
90      }
91    }
92  }
93
94  // 注意:以下方法和类声明均在组件外声明
95  async function taskpoolExecute(index: number, context: Context): Promise<ModelDetailVO[]> {
96    // context需要手动传入子线程
97    let task: taskpool.Task = new taskpool.Task(mockRequestData, index, context);
98    return await taskpool.execute(task) as ModelDetailVO[];
99  }
100
101  // 标记并发执行函数
102  @Concurrent
103  async function mockRequestData(index: number, context: Context): Promise<ModelDetailVO[]> {
104    let result: modelDetailDTO[] = [];
105    // data.json是存在本地的json数据,大小大约20M,模拟从网络端获取数据
106    let data: Uint8Array = await context.resourceManager.getRawFileContent("data.json");
107    let jsonData: string = buffer.from(data).toString();
108    let res: responseData = JSON.parse(jsonData);
109    result = res.data;
110    return transArrayDTO2VO(result, index);
111  }
112```
113
114在上面的代码里,优化的思路主要是用子线程处理耗时操作,避免在主线程中执行耗时操作影响UI渲染,编译运行后,通过[SmartPerf Host](./performance-optimization-using-smartperf-host.md)工具抓取Trace。如下图所示,原先在主线程中的getRawFileContent的标签转移到了TaskWorker线程。
115
116![](./figures//trace_taskpool_callback.png)
117
118从图中可以看到,主线程阻塞耗时明显减少,同时在右上角出现了新的trace,__H:Deserialize__,这个trace表示在反序列化taskpool线程返回的数据。依然存在一定耗时(17ms) 容易出现丢帧等问题。针对跨线程的序列化耗时问题,系统提供了[@Sendable装饰器](../arkts-utils/arkts-sendable.md#sendable装饰器)来实现内存共享。可以在返回的类对象ModelDetailVO上使用@Sendable装饰器,继续优化性能。
119
120### 优化思路:可以使用@Sendable装饰器提升数据传输和同步效率
121多线程存在线程间通信耗时问题,如果涉及数据较大的情况,可以使用[@Sendable](../arkts-utils/arkts-sendable.md)。
122
123```c++
124  build() {
125    Column({ space: 2 }) {
126      WaterFlow({}) {
127        LazyForEach(this.dataSource, (item: ModelDetailVO) => {
128          FlowItem() {
129            Column() {
130              Image(item.url)
131            }
132          }
133          .onAppear(() => {
134            // 即将触底时提前增加数据
135            if (item.id + 10 === this.dataSource.totalCount()) {
136              // 通过子线程获取数据,传入当前的数据长度,用于赋给数据的ID值
137              taskpoolExecute(this.dataSource.totalCount(),
138                this.getUIContext().getHostContext() as common.UIAbilityContext).then((data: ModelDetailVO[]) => {
139                for (let i = 0; i < data.length; i++) {
140                  this.dataSource.addLastItem(data[i]);
141                }
142              })
143            }
144          })
145        }, (item: string) => item)
146      }
147    }
148  }
149
150  // 注意:以下方法和类声明均在组件外声明
151  async function taskpoolExecute(index: number, context: Context): Promise<ModelDetailVO[]> {
152    // context需要手动传入子线程
153    let task: taskpool.Task = new taskpool.Task(mockRequestData, index, context);
154    return await taskpool.execute(task) as ModelDetailVO[];
155  }
156
157  // 标记并发执行函数
158  @Concurrent
159  async function mockRequestData(index: number, context: Context): Promise<ModelDetailVO[]> {
160    let result: modelDetailDTO[] = [];
161    // data.json是存在本地的json数据,大小大约20M,模拟从网络端获取数据
162    await context.resourceManager.getRawFileContent("data.json").then((data: Uint8Array) => {
163      let jsonData = buffer.from(data).toString();
164      let res: responseData = JSON.parse(jsonData);
165      result = res.data;
166    })
167    return transArrayDTO2VO(result, index);
168  }
169
170  @Sendable
171  class ModelDetailVO {
172    id: number = 0;
173    name: string = "";
174    url: string = "";
175  }
176
177  // ...
178```
179上面的代码在子线程返回的类对象上使用了@Sendable,系统会使用共享内存的方式处理使用了@Sendable的类,从而降低反序列化的开销。
180
181![](./figures//trace_sendable_callback.png)
182
183从图中可以看到,反序列化的大小和耗时明显变少。
184
185## 总结
186通过上面的示例代码和优化过程,可以看到在主线程的回调函数中处理耗时操作会直接阻塞主线程,用户能感知到明显的卡顿,用子线程配合@Sendable可以有效的优化该场景的性能。
187