线程间通信：序列化与 Sendable 对象

Actor 模型的核心是线程间不共享内存，要交换数据只能靠消息传递。TaskPool 和 Worker 都遵循这个模型，所以只要跨线程传数据，就得过序列化这一关。序列化有性能开销，还有 16MB 大小限制。ArkTS 提供了 Sendable 对象，用共享堆实现引用传递，专门解决大数据跨线程传输的问题。这篇把序列化机制、支持的类型、Sendable 用法和两者的性能差异讲清楚。

为什么需要线程间通信

Actor 模型下每个线程有独立内存，主线程把任务交给工作线程执行，工作线程把结果返回主线程，都要传数据。比如图片处理场景，主线程把图片像素 ArrayBuffer 传给工作线程计算，工作线程算完把结果 ArrayBuffer 传回来。这中间两次跨线程传输，数据量大的话开销可观。

通信机制有两种：

• 序列化（深拷贝）：把对象按结构化克隆算法序列化成字节流传过去，那边反序列化重建对象。两边对象独立，互不影响。
• 引用传递（共享内存）：对象放在共享堆上，两边引用同一个对象，不拷贝。Sendable 走这条路。

序列化传输机制

ArkTS 用的是Structured Clone 算法，和 Web 标准的postMessage序列化机制一致。算法递归遍历对象的所有属性，按类型序列化成字节流，传输到目标线程后反序列化重建对象。

支持序列化的类型

不支持序列化的类型

序列化的开销

序列化不是免费的。对象越大、属性越多，序列化反序列化越慢。TaskPool 在任务数为 1 时的实测数据：

数据量到 MB 级别，序列化时间会到毫秒级，跨线程传输开销就不能忽略了。再加上 16MB 单次传输上限，大数据用序列化既慢又容易撞限制。

ArrayBuffer 的特殊处理

ArrayBuffer 在 TaskPool 里默认转移所有权，传过去后宿主线程里这个 buffer 就废了：

@ConcurrentfunctionprocessBuffer(buffer:ArrayBuffer):ArrayBuffer{// 处理 bufferreturnbuffer;}constbuf=newArrayBuffer(1024*1024);// 1MBconsttask=newtaskpool.Task(processBuffer,buf);awaittaskpool.execute(task);// 这里 buf 已经失效，访问会报错

如果需要多次传同一个 ArrayBuffer，用setCloneList()改成拷贝传递：

consttask=newtaskpool.Task(processBuffer,buf);task.setCloneList([buf]);// 改成拷贝awaittaskpool.execute(task);// buf 还能用

转移所有权比拷贝快（不用复制数据），但只能用一次。拷贝可以多次用，但有复制开销。根据场景选。

Sendable 对象

Sendable 是 ArkTS 提供的跨线程共享对象机制。Sendable 对象分配在共享堆（SharedHeap）上，所有并发实例都能访问，跨线程传递时走引用传递，不拷贝。

各个 LocalHeap 互相隔离，SharedHeap 是进程级共享。Sendable 对象在 SharedHeap 上分配，所以多个线程能引用同一个对象。注意 SharedHeap 不能引用 LocalHeap 里的对象，否则会破坏隔离。

@Sendable 装饰器

@Sendable装饰器用来声明并校验 Sendable class 和 Sendable function。规则比较严格：

Sendable class 示例

@SendableclassSendableTestClass{desc:string='sendable: this is SendableTestClass';num:number=5;printName(){console.info(`sendable: desc is:${this.desc}`);}getgetNum():number{returnthis.num;}}// 跨线程传递@ConcurrentfunctionprocessSendable(obj:SendableTestClass){obj.printName();// 直接调用方法obj.num=10;// 修改属性，主线程那边也能看到}asyncfunctiontest(){constobj=newSendableTestClass();consttask=newtaskpool.Task(processSendable,obj);awaittaskpool.execute(task);console.info(`obj.num =${obj.num}`);// 输出 10，引用同一个对象}

注意obj.num = 10这步，工作线程修改后，主线程的obj.num也是 10。因为两边引用的是 SharedHeap 上的同一个对象。这是 Sendable 的优势，也是坑——多线程同时修改会有数据竞争。

Sendable function 示例

@SendabletypeSendableFuncType=()=>void;@SendableclassTopLevelSendableClass{num:number=1;printNum(){console.info('Top level sendable class');}}@SendablefunctiontopLevelSendableFunction(){console.info('Top level sendable function');}@SendablefunctionsendableTestFunction(){consttopClass=newTopLevelSendableClass();// 顶层 Sendable class，OKtopClass.printNum();topLevelSendableFunction();// 顶层 Sendable function，OKconsole.info('Sendable test function');}@SendableclassSendableTestClass{constructor(func:SendableFuncType){this.callback=func;}callback:SendableFuncType;// 顶层 Sendable function 类型，OKcallSendableFunc(){sendableTestFunction();// 顶层 Sendable function，OK}}

Sendable function 的闭包限制和@Concurrent类似：不能用闭包变量，但顶层定义的 Sendable class 和 function 可以用。

Sendable 支持的数据类型

• 基本类型：boolean / number / string / bigint / null / undefined
• const enum（常量枚举）
• ArkTS 容器类型（@arkts.collections，如 SendableMap、SendableArray）
• 异步锁对象（@arkts.utils.AsyncLock）
• 异步等待对象（@arkts.utils.ConditionVariable）
• SendableLruCache 对象
• 继承 ISendable 的 interface
• @Sendable装饰的 class 和 function
• 接入 Sendable 的系统对象（共享用户首选项、色彩管理、图片处理、资源管理、SendableContext 等）
• 元素均为 Sendable 类型的 union type
• 自定义 Native Sendable 对象

注意：JS 内置对象不是 Sendable 类型。比如new Map()走的是 Structured Clone，跨线程是拷贝。要用 Sendable 版本得显式引入@arkts.collections。对象字面量和数组字面量也不是 Sendable，跨线程也是拷贝。

数据竞争和异步锁

多个线程同时修改 Sendable 对象会数据竞争。ArkTS 提供异步锁（AsyncLock）解决：

import{ArkTSUtils}from'@arkts.utils';@SendableclassSharedCounter{count:number=0;}constcounter=newSharedCounter();constlock=newArkTSUtils.locks.AsyncLock();@Concurrentasyncfunctionincrement(counter:SharedCounter,lock:ArkTSUtils.locks.AsyncLock){awaitlock.lockAsync(()=>{counter.count++;});}

也可以用对象冻结接口把 Sendable 对象冻结为只读，避免数据竞争。

序列化 vs Sendable 性能对比

传输数据量越大，Sendable 优势越明显。官方数据：

• 传输 100KB 数据，Sendable 效率提升约 20 倍
• 传输 1MB 数据，Sendable 效率提升约 100 倍

原因：

小数据用序列化就行，简单直接。大数据（几百 KB 以上）用 Sendable，性能差异巨大。但 Sendable 要处理数据竞争，代码复杂度高一些。

总结一下下

Sendable class 属性必须显式初始化。不能用!，不能省略初值。这条规则强制你写出确定的初始状态，但也意味着不能延迟初始化。

@SendableclassBad{name!:string;// 报错，必须显式初始化}@SendableclassGood{name:string='';// OK}

Sendable class 不能用#私有属性。用private关键字代替。

Sendable 不支持增加/删除属性。对象结构在创建时固定，只能改值不能改结构。动态加属性会报错。

Sendable 方法不能改。只能修改属性值，不能替换方法。如果需要"多态"，考虑用不同的 Sendable class。

JS 内置对象不是 Sendable。new Map()/new Set()/{}/[]这些跨线程都是拷贝。要共享用@arkts.collections的 Sendable 版本。

Sendable 跨线程修改要加锁。不加锁多线程同时改一个 Sendable 对象会数据竞争，结果不可预期。用 AsyncLock 或者把对象冻结成只读。

Promise 不能跨线程传递。TaskPool 返回 pending 或 rejected 状态的 Promise 会失败，只支持 fulfilled 状态。Sendable 也不包 Promise。

16MB 限制是单次序列化的。不是总数据量。多次 postMessage 每次都能传 16MB。但单次超 16MB 会报错，这种场景必须用 Sendable 或 ArrayBuffer 转移。

ArrayBuffer 转移 vs Sendable。ArrayBuffer 转移所有权（setTransferList）也是避免拷贝的方案，但转移后宿主线程里 buffer 失效。如果要两边都能访问，用 Sendable 共享。如果只传一次，转移更轻量。

别把所有对象都改成 Sendable。Sendable 的约束多（属性类型限制、不能动态加属性、不能改方法），写起来不灵活。小对象用序列化更简单。只在数据量大、传输频繁的场景才值得改造为 Sendable。

啥时候用 Sendable呢

判断标准：

简单说：小数据序列化，大数据一次性传用转移，大数据两边都要用且只读用 Sendable + 冻结，大数据两边都要读写用 Sendable + 锁。根据场景选最合适的，别一刀切。