# Sendable对象简介

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](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/transferabled-object)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：

![](https://media:201787906076432104)

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](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/arkts-collections-introduction)的多线程操作。因此，ArkTS提供[异步锁](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/arkts-async-lock-introduction)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](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/arkts-condition-variable-introduction)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](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/sendable-freeze)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](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/sendable-guide#跨并发实例传输大数据场景)。  

#### 基础概念

#### Sendable协议

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。  

#### ISendable

在ArkTS语言基础库[@arkts.lang](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-references/js-apis-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](#sendable装饰器)是implements ISendable的语法糖。  

#### Sendable class

![](https://media:201787906076461105)  
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：

1. 针对API version 22以前的工程，当且仅当被标注了[@Sendable装饰器](#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](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/sendable-constraints#支持在sendable-class上叠加自定义装饰器)。

2. 需满足Sendable约束，详情可查[Sendable使用规则](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/sendable-constraints)。

#### Sendable function

![](https://media:201787906076490106)  
* 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](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides-V5/ide-hvigor-build-profile-V5)。

* 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：

1. 当且仅当被标注了[@Sendable装饰器](#sendable装饰器)。

2. 需满足Sendable约束，具体可参考[Sendable使用规则](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/sendable-constraints)。

#### Sendable interface

Sendable interface需同时满足以下两个规则：

1. 当且仅当是[ISendable](#isendable)或者继承了ISendable。

2. 需满足Sendable约束，具体可参考[Sendable使用规则](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/sendable-constraints)。

#### Sendable支持的数据类型

* 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](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/arkts-collections-introduction)（须显式引入[@arkts.collections](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-references/arkts-apis-arkts-collections)）。

* ArkTS语言标准库中定义的[异步锁对象](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/arkts-async-lock-introduction)（须显式引入[@arkts.utils](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-references/arkts-apis-arkts-utils)）。

* ArkTS语言标准库中定义的[异步等待对象](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/arkts-condition-variable-introduction)（须显式引入[@arkts.utils](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-references/arkts-apis-arkts-utils)）。

* ArkTS语言标准库中定义的[SendableLruCache](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-references/arkts-apis-arkts-utils-sendablelrucache)对象（须显式引入[@arkts.utils](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-references/arkts-apis-arkts-utils)）。

* 继承了[ISendable](#isendable)的interface。

* 标注了[@Sendable装饰器](#sendable装饰器)的class。

* 标注了[@Sendable装饰器](#sendable装饰器)的function。

* 接入Sendable的系统对象：

  * [共享用户首选项](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-references/js-apis-data-sendablepreferences)
  * [可共享的色彩管理](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-references/js-apis-sendablecolorspacemanager)
  * [基于Sendable对象的图片处理](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-references/js-apis-sendableimage)
  * [资源管理](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-references/js-apis-sendable-resource-manager)
  * [Sendable上下文管理](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-references/js-apis-app-ability-sendablecontextmanager)
* 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](https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/harmonyos-guides/napi-define-sendable-object)。

![](https://media:201787906076513107)  
* 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%')
  }
}
```

#### Sendable的实现原理

为了实现[Sendable数据](#sendable支持的数据类型)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

![](https://media:201787906076541108)

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。  

#### @Sendable装饰器

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
  }
}
```