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在传统JS引擎中,要优化对象的并发通信开销,唯一的方法是将实现下沉到Native侧,通过Transferable对象的转移或共享来降低开销。然而,开发者仍有大量对象并发通信的需求,这个问题在业界JS引擎中尚未解决。
ArkTS提供了Sendable对象类型,它是一种可在ArkTS并发实例间安全共享和传递的数据类型,它支持引用传递来减少通信成本。
Sendable对象可共享,跨线程前后指向同一个JS对象。如果Sendable对象通过调用Napi接口与一个Native对象绑定,当共享传递Sendable对象时,其绑定的Native对象也会一并共享传递。通信过程如下图所示:

与其它ArkTS数据对象不同,符合Sendable协议的数据对象在运行时应为类型固定的对象。
当多个并发实例尝试同时更新Sendable数据时,会发生数据竞争,例如ArkTS共享容器的多线程操作。因此,ArkTS提供异步锁机制来避免不同并发实例间的数据竞争,并提供了异步等待机制来控制多线程处理数据的时序。同时,还可以通过对象冻结接口将对象冻结为只读,从而避免数据竞争。
Sendable对象提供了并发实例间高效的通信能力,即引用传递,适用于开发者自定义大对象需要线程间通信的场景,例如子线程读取数据库数据并返回给宿主线程,具体代码实现可参考跨并发实例传输大数据场景。
Sendable协议定义了ArkTS的可共享对象体系及其规格约束。符合Sendable协议的数据(以下简称Sendable数据)可以在ArkTS并发实例间传递。
默认情况下,Sendable数据在ArkTS并发实例间(包括UI主线程、TaskPool线程、Worker线程)采用引用传递方式,同时还支持拷贝传递方式。
在ArkTS语言基础库@arkts.lang中引入了interface ISendable,没有任何方法或属性。ISendable是所有Sendable类型(除了null和undefined)的父类型。ISendable主要用于开发者自定义Sendable数据结构的场景中。类装饰器@Sendable装饰器是implements ISendable的语法糖。
从API version 11开始,支持使用@Sendable装饰器校验Sendable class。
Sendable class需同时满足以下两个规则:
针对API version 22以前的工程,当且仅当被标注了@Sendable装饰器。从API version 22开始,Sendable class除了必须标注@Sendable装饰器之外,开发者可根据需要在Sendable class上叠加使用其他自定义装饰器,具体操作可参考在Sendable class上叠加其他自定义装饰器。
需满足Sendable约束,详情可查Sendable使用规则。
针对API version 12的工程,开发者使用@Sendable装饰器校验Sendable function时,需在工程中配置"compatibleSdkVersionStage": "beta3",否则其Sendable特性将不生效。参考build-profile.json5配置文件说明。
针对API version大于12的工程,可直接使用@Sendable装饰器校验Sendable function,无需再进行其他配置。
Sendable function需同时满足以下两个规则:
当且仅当被标注了@Sendable装饰器。
需满足Sendable约束,具体可参考Sendable使用规则。
Sendable interface需同时满足以下两个规则:
当且仅当是ISendable或者继承了ISendable。
需满足Sendable约束,具体可参考Sendable使用规则。
ArkTS基本数据类型:boolean、number、string、bigint、null、undefined。
ArkTS数据类型:const enum(常量枚举)。
ArkTS语言标准库中定义的容器类型数据(须显式引入@arkts.collections)。
ArkTS语言标准库中定义的异步锁对象(须显式引入@arkts.utils)。
ArkTS语言标准库中定义的异步等待对象(须显式引入@arkts.utils)。
ArkTS语言标准库中定义的SendableLruCache对象(须显式引入@arkts.utils)。
继承了ISendable的interface。
标注了@Sendable装饰器的class。
标注了@Sendable装饰器的function。
接入Sendable的系统对象:
元素均为Sendable类型的union type数据。
开发者自定义的Native Sendable对象。ArkTS支持开发者自定义Native Sendable对象,详情参见自定义Native Sendable对象的多线程操作场景。
JS内置对象在并发实例间传递时遵循结构化克隆算法,跨线程行为是拷贝传递。因此,JS内置对象的实例不是Sendable类型。
对象字面量和数组字面量在并发实例间传递时遵循结构化克隆算法,跨线程行为是拷贝传递。因此,对象字面量和数组字面量不是Sendable类型。
Sendable支持const enum类型使用示例:
- export const enum ModelState {
- ACTIVE,
- INACTIVE
- }
- import { taskpool } from '@kit.ArkTS';
- import { ModelState } from './Test';
-
- @Sendable
- class Model {
- public state: ModelState = ModelState.ACTIVE;
-
- getState() {
- console.info('model state is ' + this.state);
- }
-
- setState(state: ModelState) {
- this.state = state;
- }
- }
-
- @Concurrent
- function setModelState(model: Model) {
- model.setState(ModelState.INACTIVE);
- model.getState();
- }
-
- @Entry
- @Component
- struct enumusage {
- @State message: string = 'Hello World';
- @State num: number = 0;
-
- 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 model = new Model();
- model.getState();
- let task = new taskpool.Task(setModelState, model);
- await taskpool.execute(task);
- this.message = 'success';
- })
- }
- .height('100%')
- .width('100%')
- }
- }
为了实现Sendable数据在不同并发实例间的引用传递,Sendable共享对象分配在共享堆中,实现跨并发实例的内存共享。
共享堆(SharedHeap)是进程级别的堆空间,与虚拟机本地堆(LocalHeap)不同,LocalHeap仅限单个并发实例访问,而SharedHeap可被所有线程访问。Sendable对象的跨线程行为为引用传递,因此,一个Sendable对象可能被多个并发实例引用。判断该Sendable对象是否存活,取决于所有并发实例是否存在对此Sendable对象的引用。
SharedHeap与LocalHeap关系图

各个并发实例的LocalHeap是隔离的。SharedHeap是进程级别的堆,可以被所有并发实例共享,但SharedHeap不能引用LocalHeap中的对象。
声明并校验Sendable class和Sendable function。
| @Sendable装饰器 | 说明 |
|---|---|
| 装饰器参数 | 无。 |
| 使用场景限制 | 仅支持在Stage模型的.ets文件中使用。 |
| 装饰的函数类型限制 | 仅支持装饰普通function和Async function类型。 |
| 装饰的类继承关系限制 | Sendable class只能继承Sendable class,普通Class不可继承Sendable class。 |
| 装饰的对象内的属性类型限制 | 1. 支持string、number、boolean、bigint、null、undefined、const enum、Sendable class、collections容器集、ArkTSUtils.locks.AsyncLock、ArkTSUtils.SendableLruCache、ArkTSUtils.locks.ConditionVariable以及自定义的Sendable函数类型。 2. 禁止使用闭包变量,定义在顶层的Sendable class和Sendable function除外。 3. 不支持通过#定义私有属性,需用private。 4. 不支持计算属性。 5. 不支持类型别名。 |
| 装饰的对象内的属性的其他限制 | 1. 成员属性必须显式初始化,不能使用感叹号。 2. 不支持增加或删除属性,允许修改属性,修改前后属性的类型必须一致,不支持修改方法。 |
| 装饰的函数或类对象内的方法参数限制 | 允许使用local变量、入参和通过import引入的变量。禁止使用闭包变量,但定义在顶层的Sendable class和Sendable function除外。从API version 18开始,支持访问本文件导出的变量。 |
| 适用场景 | 1. 在TaskPool或Worker中使用类方法或Sendable函数。 2. 传输对象数据量较大的场景。序列化耗时会随着数据量增大而增大,使用Sendable对数据进行改造后,传输100KB数据效率提升约20倍,传输1MB数据效率提升约100倍。 |
装饰器修饰Class使用示例:
- @Sendable
- class SendableTestClass {
- desc: string = 'sendable: this is SendableTestClass ';
- num: number = 5;
- printName() {
- console.info(`sendable: SendableTestClass desc is: ${this.desc}`);
- }
- get getNum(): number {
- return this.num;
- }
- }
-
- let object = new SendableTestClass();
- export { object }
装饰器修饰Function使用示例:
- @Sendable
- type SendableFuncType = () => void;
-
- @Sendable
- class TopLevelSendableClass {
- num: number = 1;
-
- printNum() {
- console.info('Top level sendable class');
- }
- }
-
- @Sendable
- function topLevelSendableFunction() {
- console.info('Top level sendable function');
- }
-
- @Sendable
- function sendableTestFunction() {
- const topClass = new TopLevelSendableClass(); // 顶层sendable class
- topClass.printNum();
- topLevelSendableFunction(); // 顶层sendable function
- console.info('Sendable test function');
- }
-
- @Sendable
- class SendableTestClass {
- constructor(func: SendableFuncType) {
- this.callback = func;
- }
-
- callback: SendableFuncType; // 顶层sendable function
-
- callSendableFunc() {
- sendableTestFunction(); // 顶层sendable function
- }
- }
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