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指南与API参考指南应用框架ArkTS（方舟编程语言）ArkTS并发应用多线程开发实践应用多线程开发实践案例C++线程间数据共享场景

C++线程间数据共享场景

更新时间: 2026-09-09 06:54
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本文导读

在C++层进行多线程并发计算时，需要在每个C++线程上创建ArkTS执行环境，直接调用API。这样可以避免在非UI主线程回调时等待UI主线程的API调用结果。同时，还需要在C++线程之间共享和操作Sendable对象。

为了支持此类场景，C++线程需要能够创建并调用ArkTS，同时支持对Sendable对象进行多线程共享和操作。

在C++线程上调用ArkTS能力

使用Node-API接口在C++线程中创建ArkTS运行环境并调用的方法，可以参考使用Node-API接口创建ArkTS运行时环境。

核心代码片段如下所示：

ArkTS文件定义。

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  1. @Sendable
  2. export class SendableObjTest {
  3.   private value: number = 1024;
  4.   static newSendable(): SendableObjTest {
  5.     return new SendableObjTest();
  6.   }
  7.   public getValue(): number {
  8.     return this.value;
  9.   }
  10. }
SendableObjTest.ets

实现Native加载ArkTS模块的能力。

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  1. #include <thread>
  2. 

  3. #include "napi/native_api.h"
  4. // 用于对比确认获取的sendable对象的value的值
  5. const int SENDABLE_VALUE = 1024;
  6. 

  7. static void* g_serializationData = nullptr;
  8. static void* CreateEnvAndSendSendable(void*)
  9. {
  10.     // 1. 创建基础运行环境
  11.     napi_env env = nullptr;
  12.     napi_status ret = napi_create_ark_runtime(&env);
  13.     if (ret != napi_ok) {
  14.         std::abort();
  15.     }
  16.     // 2. 加载自定义模块，假定SendableObjTest中提供创建sendable对象的方法newSendable
  17.     napi_value test = nullptr;
  18.     ret = napi_load_module_with_info(
  19.         env, "entry/src/main/ets/pages/SendableObjTest", "com.example.myapplication/entry", &test);
  20.     if (ret != napi_ok) {
  21.         std::abort();
  22.     }
  23.     napi_value sendableObjTest = nullptr;
  24.     ret = napi_get_named_property(env, test, "SendableObjTest", &sendableObjTest);
  25.     if (ret != napi_ok) {
  26.         std::abort();
  27.     }
  28.     // 3. 使用ArkTS中的newSendable，假设sendableObjTest中有一个函数newSendable能返回sendable对象
  29.     napi_value newSendable = nullptr;
  30.     ret = napi_get_named_property(env, sendableObjTest, "newSendable", &newSendable);
  31.     if (ret != napi_ok) {
  32.         std::abort();
  33.     }
  34.     // 4. 调用newSendable函数返回新创建的sendable对象，并保存在result中
  35.     napi_value result = nullptr;
  36.     ret = napi_call_function(env, sendableObjTest, newSendable, 0, nullptr, &result);
  37.     if (ret != napi_ok) {
  38.         std::abort();
  39.     }
  40.     // 5. 序列化sendable对象
  41.     napi_value undefined;
  42.     napi_get_undefined(env, &undefined);
  43.     ret = napi_serialize(env, result, undefined, undefined, &g_serializationData);
  44.     if (ret != napi_ok) {
  45.         std::abort();
  46.     }
  47.     napi_destroy_ark_runtime(&env);
  48.     return nullptr;
  49. }
napi_init.cpp

主要步骤包括：创建执行环境、加载模块、查找并调用模块函数（或直接通过Node-API接口创建Sendable对象），最后销毁执行环境。加载模块的详细信息，请参见使用Node-API接口进行模块加载。查找并调用函数及更多Node-API接口能力，请参见Node-API。

在C++线程之间操作Sendable共享对象

在C++中调用ArkTS能力后，需要通过序列化和反序列化跨线程传递。napi_value不是多线程安全的，不能直接在多线程之间操作和共享。

下面代码例子说明了如何序列化和反序列化传递对象，注意因为Sendable共享对象是引用传递，所以序列化不会产生另外一份拷贝数据，而是直接传递对象引用到反序列化线程，所以在性能上相比非Sendable对象的序列化和反序列化更为高效。

ArkTS文件定义。

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  1. @Sendable
  2. export class SendableObjTest {
  3.   private value: number = 1024;
  4.   static newSendable(): SendableObjTest {
  5.     return new SendableObjTest();
  6.   }
  7.   public getValue(): number {
  8.     return this.value;
  9.   }
  10. }
SendableObjTest.ets

在Native中实现两个线程的序列化和反序列化Sendable的逻辑。

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  1. #include <thread>
  2. 

  3. #include "napi/native_api.h"
  4. // 用于对比确认获取的sendable对象的value的值
  5. const int SENDABLE_VALUE = 1024;
  6. 

  7. static void* g_serializationData = nullptr;
  8. static void* CreateEnvAndSendSendable(void*)
  9. {
  10.     // 1. 创建基础运行环境
  11.     napi_env env = nullptr;
  12.     napi_status ret = napi_create_ark_runtime(&env);
  13.     if (ret != napi_ok) {
  14.         std::abort();
  15.     }
  16.     // 2. 加载自定义模块，假定SendableObjTest中提供创建sendable对象的方法newSendable
  17.     napi_value test = nullptr;
  18.     ret = napi_load_module_with_info(
  19.         env, "entry/src/main/ets/pages/SendableObjTest", "com.example.myapplication/entry", &test);
  20.     if (ret != napi_ok) {
  21.         std::abort();
  22.     }
  23.     napi_value sendableObjTest = nullptr;
  24.     ret = napi_get_named_property(env, test, "SendableObjTest", &sendableObjTest);
  25.     if (ret != napi_ok) {
  26.         std::abort();
  27.     }
  28.     // 3. 使用ArkTS中的newSendable，假设sendableObjTest中有一个函数newSendable能返回sendable对象
  29.     napi_value newSendable = nullptr;
  30.     ret = napi_get_named_property(env, sendableObjTest, "newSendable", &newSendable);
  31.     if (ret != napi_ok) {
  32.         std::abort();
  33.     }
  34.     // 4. 调用newSendable函数返回新创建的sendable对象，并保存在result中
  35.     napi_value result = nullptr;
  36.     ret = napi_call_function(env, sendableObjTest, newSendable, 0, nullptr, &result);
  37.     if (ret != napi_ok) {
  38.         std::abort();
  39.     }
  40.     // 5. 序列化sendable对象
  41.     napi_value undefined;
  42.     napi_get_undefined(env, &undefined);
  43.     ret = napi_serialize(env, result, undefined, undefined, &g_serializationData);
  44.     if (ret != napi_ok) {
  45.         std::abort();
  46.     }
  47.     napi_destroy_ark_runtime(&env);
  48.     return nullptr;
  49. }
  50. 

  51. static void* CreateEnvAndReceiveSendable(void*)
  52. {
  53.     // 1. 创建基础运行环境
  54.     napi_env env = nullptr;
  55.     napi_status ret = napi_create_ark_runtime(&env);
  56.     if (ret != napi_ok) {
  57.         std::abort();
  58.     }
  59.     // 2. 反序列化获取sendable共享对象，结果保存在result中，这个result就可以通过napi接口进行各种操作了
  60.     napi_value result = nullptr;
  61.     ret = napi_deserialize(env, g_serializationData, &result);
  62.     if (ret != napi_ok) {
  63.         std::abort();
  64.     }
  65.     // 3. 删除序列化数据
  66.     ret = napi_delete_serialization_data(env, g_serializationData);
  67.     if (ret != napi_ok) {
  68.         std::abort();
  69.     }
  70.     // 4. 从 result 对象上获取 getValue 方法
  71.     napi_value getValueFunc = nullptr;
  72.     ret = napi_get_named_property(env, result, "getValue", &getValueFunc);
  73.     if (ret != napi_ok) {
  74.         std::abort();
  75.     }
  76.     // 5. 以 result 作为 this 调用 getValue 方法，返回值存入 valueResult
  77.     napi_value valueResult = nullptr;
  78.     ret = napi_call_function(env, result, getValueFunc, 0, nullptr, &valueResult);
  79.     if (ret != napi_ok) {
  80.         std::abort();
  81.     }
  82.     // 6. 确认valueResult为 number 类型
  83.     napi_valuetype valuetype0;
  84.     napi_typeof(env, valueResult, &valuetype0);
  85.     if (valuetype0 != napi_number) {
  86.         std::abort();
  87.     }
  88.     // 7. 1024是判断ArkTS返回的结果是否正确
  89.     int value0;
  90.     napi_get_value_int32(env, valueResult, &value0);
  91.     if (value0 != SENDABLE_VALUE) {
  92.         std::abort();
  93.     }
  94.     napi_destroy_ark_runtime(&env);
  95.     return nullptr;
  96. }
  97. 

  98. static napi_value TestSendSendable([[maybe_unused]] napi_env env, [[maybe_unused]] napi_callback_info info)
  99. {
  100.     // UI 主线程创建 t1 线程
  101.     std::thread t1(CreateEnvAndSendSendable, nullptr);
  102.     t1.join();
  103.     // UI 主线程创建 t2 线程
  104.     std::thread t2(CreateEnvAndReceiveSendable, nullptr);
  105.     t2.join();
  106.     return nullptr;
  107. }
  108. 

  109. EXTERN_C_START
  110. static napi_value Init(napi_env env, napi_value exports)
  111. {
  112.     napi_property_descriptor desc[] = { { "testSendSendable", nullptr, TestSendSendable, nullptr, nullptr, nullptr,
  113.         napi_default, nullptr } };
  114.     napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc);
  115.     return exports;
  116. }
  117. EXTERN_C_END
  118. 

  119. static napi_module demoModule = {
  120.     .nm_version = 1,
  121.     .nm_flags = 0,
  122.     .nm_filename = nullptr,
  123.     .nm_register_func = Init,
  124.     .nm_modname = "entry",
  125.     .nm_priv = ((void*)0),
  126.     .reserved = { 0 },
  127. };
  128. 

  129. extern "C" __attribute__((constructor)) void RegisterEntryModule(void)
  130. {
  131.     napi_module_register(&demoModule);
  132. }
napi_init.cpp
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  1. export const testSendSendable: () => void;
Index.d.ts

UI主线程发起调用。

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  1. import { hilog } from '@kit.PerformanceAnalysisKit';
  2. import testNapi from 'libentry.so';
  3. import { SendableObjTest } from './SendableObjTest'
  4. 

  5. @Entry
  6. @Component
  7. struct Index {
  8.   @State message: string = 'Hello World';
  9. 

  10.   build() {
  11.     Row() {
  12.       Column() {
  13.         Text(this.message)
  14.           .fontSize(50)
  15.           .fontWeight(FontWeight.Bold)
  16.           .onClick(() => {
  17.             SendableObjTest.newSendable()
  18.             hilog.info(0x0000, 'testTag', 'Test send Sendable begin');
  19.             testNapi.testSendSendable();
  20.             hilog.info(0x0000, 'testTag', 'Test send Sendable end');
  21.             this.message = 'success';
  22.           })
  23.       }
  24.       .width('100%')
  25.     }
  26.     .height('100%')
  27.   }
  28. }
Index.ets

整个过程主要包括的逻辑实现为：

  1. UI主线程创建C++子线程t1，创建ArkTS运行环境并加载ArkTS模块，并创建Sendable对象，保存到result中，然后将result引用的Sendable对象序列化到全局序列化数据serializationData中。

  2. 当这些流程完成后，UI主线程创建C++子线程t2，并在这个新的线程中创建ArkTS运行环境。然后再通过反序列化接口从serializationData中反序列化出t1线程创建的Sendable对象，并保存到result中，从而实现了Sendable对象的跨C++线程传递。反序列化完成后，需要销毁序列化数据避免内存泄漏。

    说明

    操作对象需要符合Sendable对象的规则，具体可见Sendable使用规则与约束。

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