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1# 使用Node-API接口进行异步任务开发
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3## 场景介绍
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5napi_create_async_work是Node-API接口之一,用于创建一个异步工作对象。可以在需要执行耗时操作的场景中使用,以避免阻塞主线程,确保应用程序的性能和响应性能。例如以下场景:
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7- 文件操作:读取大型文件或执行复杂的文件操作时,可以使用异步工作对象来避免阻塞主线程。
8
9- 网络请求:当需要进行网络请求并等待响应时,使用异步工作对象可以确保主线程不被阻塞,从而提高应用程序的响应性能。
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11- 数据库操作:当需要执行复杂的数据库查询或写入操作时,使用异步工作对象可以确保主线程不被阻塞,从而提高应用程序的并发性能。
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13- 图像处理:当需要对大型图像进行处理或执行复杂的图像算法时,使用异步工作对象可以确保主线程不被阻塞,从而提高应用程序的实时性能。
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15异步调用支持callback方式和Promise方式,使用哪种方式由应用开发者决定,通过是否传递callback函数进行区分。
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17![NAPI 异步任务线程](figures/napi_async_work.png)
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19## 使用Promise方式示例
20
21![NAPI Promise异步流程](figures/napi_async_work_with_promise.png)
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231. 使用napi_create_async_work创建异步任务,并使用napi_queue_async_work将异步任务加入队列,等待执行。
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25   ```cpp
26   struct CallbackData {
27       napi_async_work asyncWork = nullptr;
28       napi_deferred deferred = nullptr;
29       napi_ref callback = nullptr;
30       double args = 0;
31       double result = 0;
32   };
33
34   static napi_value AsyncWork(napi_env env, napi_callback_info info)
35   {
36      size_t argc = 1;
37      napi_value args[1];
38      napi_get_cb_info(env, info, &argc, args, nullptr, nullptr);
39
40      napi_value promise = nullptr;
41      napi_deferred deferred = nullptr;
42      napi_create_promise(env, &deferred, &promise);
43
44      auto callbackData = new CallbackData();
45      callbackData->deferred = deferred;
46      napi_get_value_double(env, args[0], &callbackData->args);
47
48      napi_value resourceName = nullptr;
49      napi_create_string_utf8(env, "AsyncCallback", NAPI_AUTO_LENGTH, &resourceName);
50      // 创建异步任务
51      napi_create_async_work(env, nullptr, resourceName, ExecuteCB, CompleteCB, callbackData, &callbackData->asyncWork);
52      // 将异步任务加入队列
53      napi_queue_async_work(env, callbackData->asyncWork);
54
55      return promise;
56   }
57   ```
58
592. 定义异步任务的第一个回调函数,该函数在工作线程中执行,处理具体的业务逻辑。
60
61   ```cpp
62   static void ExecuteCB(napi_env env, void *data)
63   {
64       CallbackData *callbackData = reinterpret_cast<CallbackData *>(data);
65       callbackData->result = callbackData->args;
66   }
67   ```
68
693. 定义异步任务的第二个回调函数,该函数在主线程执行,将结果传递给ArkTS侧。
70
71   ```cpp
72   static void CompleteCB(napi_env env, napi_status status, void *data)
73   {
74       CallbackData *callbackData = reinterpret_cast<CallbackData *>(data);
75       napi_value result = nullptr;
76       napi_create_double(env, callbackData->result, &result);
77       if (callbackData->result > 0) {
78           napi_resolve_deferred(env, callbackData->deferred, result);
79       } else {
80           napi_reject_deferred(env, callbackData->deferred, result);
81       }
82
83       napi_delete_async_work(env, callbackData->asyncWork);
84       delete callbackData;
85   }
86   ```
87
884. 模块初始化以及ArkTS侧调用接口。
89
90   ```cpp
91   // 模块初始化
92   static napi_value Init(napi_env env, napi_value exports)
93   {
94       napi_property_descriptor desc[] = {
95           { "asyncWork", nullptr, AsyncWork, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr }
96       };
97       napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc);
98       return exports;
99   }
100
101   // ArkTS侧调用接口
102   nativeModule.asyncWork(1024).then((result) => {
103       hilog.info(0x0000, 'XXX', 'result is %{public}d', result);
104     }
105   );
106   ```
107
108## 使用callback方式示例
109
110![NAPI Callback异步流程](figures/napi_async_work_with_callback.png)
111
1121. 使用napi_create_async_work创建异步任务,并使用napi_queue_async_work将异步任务加入队列,等待执行。
113
114   ```cpp
115   struct CallbackData {
116     napi_async_work asyncWork = nullptr;
117     napi_ref callbackRef = nullptr;
118     double args[2] = {0};
119     double result = 0;
120   };
121
122   napi_value AsyncWork(napi_env env, napi_callback_info info)
123   {
124       size_t argc = 3;
125       napi_value args[3];
126       napi_get_cb_info(env, info, &argc, args, nullptr, nullptr);
127       auto asyncContext = new CallbackData();
128       // 将接收到的参数保存到callbackData
129       napi_get_value_double(env, args[0], &asyncContext->args[0]);
130       napi_get_value_double(env, args[1], &asyncContext->args[1]);
131       // 将传入的callback转换为napi_ref延长其生命周期,防止被GC掉
132       napi_create_reference(env, args[2], 1, &asyncContext->callbackRef);
133       napi_value resourceName = nullptr;
134       napi_create_string_utf8(env, "asyncWorkCallback", NAPI_AUTO_LENGTH, &resourceName);
135       // 创建异步任务
136       napi_create_async_work(env, nullptr, resourceName, ExecuteCB, CompleteCB,
137                              asyncContext, &asyncContext->asyncWork);
138       // 将异步任务加入队列
139       napi_queue_async_work(env, asyncContext->asyncWork);
140       return nullptr;
141   }
142   ```
143
1442. 定义异步任务的第一个回调函数,该函数在工作线程中执行,处理具体的业务逻辑。
145
146   ```cpp
147   static void ExecuteCB(napi_env env, void *data)
148   {
149       CallbackData *callbackData = reinterpret_cast<CallbackData *>(data);
150       callbackData->result = callbackData->args[0] + callbackData->args[1];
151   }
152   ```
153
1543. 定义异步任务的第二个回调函数,该函数在主线程执行,将结果传递给ArkTS侧。
155
156   ```cpp
157   static void CompleteCB(napi_env env, napi_status status, void *data)
158   {
159       CallbackData *callbackData = reinterpret_cast<CallbackData *>(data);
160       napi_value callbackArg[1] = {nullptr};
161       napi_create_double(env, callbackData->result, &callbackArg[0]);
162       napi_value callback = nullptr;
163       napi_get_reference_value(env, callbackData->callbackRef, &callback);
164       // 执行回调函数
165       napi_value result;
166       napi_value undefined;
167       napi_get_undefined(env, &undefined);
168       napi_call_function(env, undefined, callback, 1, callbackArg, &result);
169       // 删除napi_ref对象以及异步任务
170       napi_delete_reference(env, callbackData->callbackRef);
171       napi_delete_async_work(env, callbackData->asyncWork);
172       delete callbackData;
173   }
174   ```
175
1764. 模块初始化以及ArkTS侧调用接口。
177
178   ```cpp
179   // 模块初始化
180   static napi_value Init(napi_env env, napi_value exports)
181   {
182       napi_property_descriptor desc[] = {
183           { "asyncWork", nullptr, AsyncWork, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr }
184       };
185       napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc);
186       return exports;
187   }
188
189   // ArkTS侧调用接口
190   let num1: number = 123;
191   let num2: number = 456;
192   nativeModule.asyncWork(num1, num2, (result) => {
193     hilog.info(0x0000, 'XXX', 'result is %{public}d', result);
194   });
195   ```
196