AS3多线程快速入门(一):Hello World[译]

Posted on August 16, 2012

原文链接:http://esdot.ca/site/2012/intro-to-as3-workers-hello-world

随着AIR3.4和Flash Player11.4的测试版发布,Adobe终于推出了多年来被要求最多的API:多线程!

如今,使用AS3 Workers让创建真正的多线程应用变得非常简单,只需要几行代码即可。这个API相当的简单易懂,而且他们还做了一些非常有用的事:比如ByteArray.shareable这个属性,能实现在worker之间共享内存;还有一个新的BitmapData.copyPixelsToByteArray方法,用来快速转换bitmapData到ByteArray。

在本文中,我将全部过一遍Workers这个API的各个组成部分。然后我们再看一个简单的小程序:HelloWorker。

如果你想要跟着做,你可以先下载下面的Flash Builder项目文件: FlashBuilder项目文件

如果你只是想看看代码而已,废话就不多说了,下载这个看看:HellWorldWorker.as

那Worker是什么呢?

简单说,Worker就是在你主SWF里运行的另一个SWF程序。想要更深入一点的了解,请移步:Thibault Imbert的这篇牛文

要创建一个worker,你需要调用WorkerDomain.current.createWorker()方法并传入一个SWF文件的字节流。

共有3种方式可以生成那些SWF字节流。

1.使用主SWF应用程序自身的loaderInfo.bytes属性,然后在文档类的构造函数里判断下Worker.current.isPrimordial标志(true代表当前是主线程)。这是创建Worker最快的方式,而且在即时调试周期上也有优势。

2.发布一个SWF文件,然后用[Embed]标签嵌入它到你的主程序。这种方式在Flash Builder4.7里将会有工具支持,但在工具还没出来前这种方式还是太不灵活了。每次改变worker里的代码,你都必须重新导出一次SWF,这会让人很快就厌烦的!

使用Worker From Class,这个新的类库能让你直接从类创建workers。这看起来似乎是最优的解决方案,但是它让你的项目引入了一系列的外部依赖。

在这个初始的教程中,我将集中精力在第一种方式上,使用自身的loaderInfo.bytes字节流。这是一个快速但有一定瑕疵的方式。在接下来的教程中,我将试试“Worker From Class”类库方式。

对于第2种方式,已有一个非常好的教程,可以去看看Lee Brimelow的视频教程part 1part 2.

让我们交流吧

在任何多线程使用场景中通信都是关键。从一个线程直接传送内存数据到另一个线程的代价是昂贵的,而内存共享又必需细致设计和周全考虑才行。在实现Worker系统过程中,大多数的挑战都来自寻求一种正确的设计架构,能让数据在你的Worker之间彼此共享。

为了帮我们解决这个问题,Adobe给了我们一些简单(但灵活)的方式来发送数据。

(1)worker.setSharedProperty()和worker.getSharedProperty()

这是传递数据最简单但是功能也最有限的方式。你可以调用worker.setSharedProperty(“key”, value)来设置数据,然后在另一边用WorkerDomain.current.getSharedProperty(“key”)来获取它们。示例代码:

//在主线程里
worker.setSharedProperty("foo", true);

//在worker线程里
var foo:Boolean = Worker.current.getSharedProperty("foo");

你在这里存储简单或者复杂对象都可以,但对于多数情况下,存储的数据都是被序列化过的,它并不是真的被共享着。如果一个数据对象在一边改变了,在另一边并不会同步更新,直到等你再次调用了set/get方法后它才会更新。

有俩例外情况是能共享的,如果你传递的对象是ByteArray且shareable属性为true,或者是一个MessageChannel对象。巧合的是,这些正是其他两种通信方法

(2)MessageChannel

MessageChannels就像是一个worker到另一个的单向通行管道。它们结合使用了事件机制和简单队列系统。你在一端调用channel.send()方法,在另一端一个就会抛出一个Event.CHANNEL_MESSAGE事件。在事件的处理函数里,你可以调用channel.receive()来接收发送过来的数据。就像我提到的,这个方法类似队列。所以,你可以在两边send()或receive()多次。示例代码:

//在主线程里
mainToWorker.send("ADD");
mainToWorker.send(2);
mainToWorker.send(2);

//在worker线程里
function onChannelMessage(event:Event):void {

    var msg:String = mainToWorker.receive();
    if(msg == "ADD"){
        var val1:int = workerToMain.receive();
        var val2:int = workerToMain.receive();
        var result:int = val1 + val2;
         //发送计算结果给主线程
        workerToMain(result);
    }

}

MessageChannels对象使用worker.setSharedProperty()来实现共享,所以你想在多少个worker之间共享它都是可以的。不过它们都只能有一个发送终点。这样,约定以它们的接收者来命名似乎不错。例如channelToWorker或者channelToMain。

示例代码:

//在主线程里
workerToMain = worker.createMessageChannel(Worker.current);
worker.setSharedProperty("workerToMain", workerToMain);

mainToWorker = Worker.current.createMessageChannel(worker);
worker.setSharedProperty("mainToWorker", mainToWorker);

//在worker线程里
workerToMain = Worker.current.getSharedPropert("workerToMain");
mainToWorker= Worker.current.getSharedPropert("mainToWorker");


对于MessageChannel和sharedProperties通信方式都有一个重要的限制,当数据发送时它们都被序列化了。这意味它们需要被解析,传输然后在另一端还原。这个的性能开销是比较大的。由于这个限制,这两种通信方式最好是应用于间隙性地传递小规模数据上。

那如果你确实要共享一个庞大的数据块怎么办?答案是使用共享的ByteArray。

<strong>(3)byteArray.shareable</strong>

传输数据最快的方式就是根本不传输它!

感谢Adobe给了我们可以直接共享ByteArray对象的途径。这是非常强大的,因为我们几乎可以在ByteArray里存储任何数据。要共享一个byteArray对象,你需要设置byteArray.shareable=true,然后调用messageChannel.send(byteArray)或者worker.setSharedPropert(“byteArray”, byteArray)方法来共享它。

一旦你的byteArray对象是共享的,你可以直接对它写入数据,然后在另一端从它上面直接读取,太棒了.

基本上这就是通信的所有方式了。正如你看到的,有3种截然不同的共享数据的方式。你可以用各种方式结合使用它们。已经过完了一遍基础结构,现在让我们来看看一个简单的Hello World的例子吧。

<strong>示例应用程序</strong>

首先,为了让你的工程能够正确编译运行,你需要做以下的事:

1.下载最新的<a href="http://labs.adobe.com/technologies/flashplatformruntimes/air3-4/" target="_blank">AIR3.4 SDK和playerglobal.swc</a>文件,并确保配置进你的项目里。

2.添加编译参数:"swf-version=17"到你的项目属性里。

3.安装FlashPlayer 11.4 standalone debugger版本。

做了以上步骤,你现在应该能看到各种Worker相关的API比如Worker,WorkerDomain,MessageChannel等等了。如果你在以步骤作中遇到困难,请参考<a href="http://www.gotoandlearn.com/play.php?id=162" target="_blank">Lee Brimelow的视频教程 </a>,最开始的几分钟有介绍这个。

你也可以直接下载<a href="/uploads/2012/08/HelloWorldWorker.zip" target="_blank">我Flash Builder项目</a>的一个副本,应该能运行起来。

<strong>第一步:文档类</strong>

首先,我们需要创建我们的文档类:





public class HelloWorldWorker extends Sprite{

protected var mainToWorker:MessageChannel;
protected var workerToMain:MessageChannel;
protected var worker:Worker;

public function HelloWorldWorker()
{
	/** 
	 * 启动主线程
	 **/
	if(Worker.current.isPrimordial){
		//从我们自身的loaderInfo.bytes创建
		worker = WorkerDomain.current.createWorker(this.loaderInfo.bytes);

		//为两个方向通信分别创建MessagingChannel
		mainToWorker = Worker.current.createMessageChannel(worker);
		workerToMain = worker.createMessageChannel(Worker.current);

		//注入MessagingChannel实例作为一个共享对象
                  worker.setSharedProperty("mainToWorker", mainToWorker);
		worker.setSharedProperty("workerToMain", workerToMain);

		//监听来自Worker的事件
		workerToMain.addEventListener(Event.CHANNEL_MESSAGE, onWorkerToMain);

		//启动worker(重新实例化文档类)
		worker.start();

		//设置时间间隔给worker发送消息
		setInterval(function(){
			mainToWorker.send("HELLO");
			trace("[Main] HELLO");
		}, 1000);

	} 
	else 
         {
		//在worker内部,我们可以使用静态方法获取共享的messgaeChannel对象
		mainToWorker = Worker.current.getSharedProperty("mainToWorker");
		workerToMain = Worker.current.getSharedProperty("workerToMain");

		//监听来自主线程的事件		
		mainToWorker.addEventListener(Event.CHANNEL_MESSAGE, onMainToWorker);
	}
}
}

跟着下面步骤一步一步来:

1.我们使用Worker.current.isPrimordial属性来区分我们是主线程还是Worker。 2.在主线程里,我们创建MessageChannels对象并且跟worker共享它。 3.我们启动worker线程,这导致文档类再次被实例化。 4.worker被创建了,然后获取共享的MessageChannels对象的引用。

我还设置了一个小循环:每隔1000ms给worker发送一个”HELLO”字符串信息。接下来,我们将让worker返回一个“WORLD”给主线程并打印出来。

第二步:处理事件

现在我们已经有了共享的MessageChannels对象,我们可以轻松地在worker之间通信了。你可以看到在上面的代码中,我们已经给对象引用设置了事件监听了。所以剩下的事就是创建它们:

//从主线程接收信息
protected function onMainToWorker(event:Event):void {
	var msg:* = mainToWorker.receive();
	//当主线程给我们发送"HELLO"时,我们返回"WORLD"
	if(msg == "HELLO"){
		workerToMain.send("WORLD");
	}
}

//从worker线程接收信息
protected function onWorkerToMain(event:Event):void {
	//打印输出worker里接收到的任何消息
	trace("[Worker] " + workerToMain.receive());
}

如果你现在运行这个程序,将会看见每隔1000ms“HELLO”和“WORLD”就被打印一次。祝贺你完成了你的第一个多线程应用程序!

第三步:再多一些?

好吧,不得不承认,这个程序看起来有点没啥用处。让我们稍微加强下我们的测试程序,让它做一些数学运算。2+2的咋样?

首先,让我们修改interval函数,让它看起来像这样:

//设置一个时间间隔让Worker线程做一些数学计算
setInterval(function(){
	mainToWorker.send("ADD");
	mainToWorker.send(2);
	mainToWorker.send(2);
        trace("[Main] ADD 2 + 2?");
}, 1000);

然后我们再修改worker里的事件监听函数,来获取这些值:

protected function onMainToWorker(event:Event):void {
	var msg:* = mainToWorker.receive();
	if(msg == "ADD"){
		//接收到两个值,然后把它们相加
                var val1:int = mainToWorker.receive();
                var val2:int = mainToWorker.receive();
		//返回计算结果给主线程
		workerToMain.send(val1 + val2);
	}
}

就是这样!如果你现在运行这个程序,你将会看见“[Main] ADD 2 + 2?”,然后正确答案“4″会被输出。

如果你想要查看完整的类。

点击此处:HellWorldWorker.as

在下一篇教程中,我们将一步一个脚印,看看如何利用多线程做一些图像处理的事。