HarmonyNext实战案例：基于ArkTS的分布式任务队列系统开发

引言

在HarmonyNext生态系统中，分布式任务队列是一种重要的技术，它能够将任务分配到多个设备上并行执行，从而提高系统的整体效率。本文将详细介绍如何使用ArkTS语言开发一个分布式任务队列系统，通过实战案例深入讲解其实现原理和代码编写过程。该系统允许用户在不同设备上分配任务，并实时监控任务的执行状态。

系统设计概述

需求分析

我们的目标是开发一个分布式任务队列系统，具备以下功能：

1. 任务创建与分配：用户可以创建任务并将其分配到不同的设备上执行。
2. 任务执行监控：系统能够实时监控任务的执行状态。
3. 设备发现与连接：系统能够发现附近的设备并建立连接。
4. 任务结果收集：系统能够收集任务执行的结果并汇总。

架构设计

系统采用分布式架构，主要由以下几个模块组成：

1. 任务管理器：负责任务的创建、分配和监控。
2. 设备管理器：负责设备的发现、连接和断开。
3. 任务执行器：负责任务的执行和结果返回。
4. UI层：提供用户界面，展示任务和设备信息。

实战案例：分布式任务队列系统开发

环境准备

在开始编写代码之前，确保你已经安装了HarmonyNext SDK，并配置好了开发环境。我们将使用ArkTS 12+进行开发。

任务管理器模块

任务类定义

首先，我们定义一个Task类，用于表示任务的基本信息。

ark复制代码class Task {
    id: string;
    name: string;
    status: 'pending' | 'running' | 'completed' | 'failed';
    assignedDeviceId: string | null;
    result: any;

    constructor(id: string, name: string) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.status = 'pending';
        this.assignedDeviceId = null;
        this.result = null;
    }

    assignToDevice(deviceId: string): void {
        this.assignedDeviceId = deviceId;
        this.status = 'running';
    }

    complete(result: any): void {
        this.status = 'completed';
        this.result = result;
    }

    fail(): void {
        this.status = 'failed';
    }
}
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任务管理器实现

接下来，我们实现TaskManager类，用于管理任务的创建、分配和监控。

arkts复制代码class TaskManager {
    tasks: Map<string, Task>;

    constructor() {
        this.tasks = new Map();
    }

    createTask(name: string): Task {
        const id = `task_${Date.now()}`;
        const task = new Task(id, name);
        this.tasks.set(id, task);
        return task;
    }

    assignTask(taskId: string, deviceId: string): void {
        const task = this.tasks.get(taskId);
        if (task) {
            task.assignToDevice(deviceId);
        }
    }

    completeTask(taskId: string, result: any): void {
        const task = this.tasks.get(taskId);
        if (task) {
            task.complete(result);
        }
    }

    failTask(taskId: string): void {
        const task = this.tasks.get(taskId);
        if (task) {
            task.fail();
        }
    }

    getTaskStatus(taskId: string): string | undefined {
        const task = this.tasks.get(taskId);
        return task?.status;
    }
}
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设备管理器模块

设备类定义

我们定义一个Device类，用于表示设备的基本信息。

ark复制代码class Device {
    id: string;
    name: string;
    type: 'phone' | 'tablet' | 'pc';

    constructor(id: string, name: string, type: 'phone' | 'tablet' | 'pc') {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.type = type;
    }
}

设备管理器实现

接下来，我们实现DeviceManager类，用于管理设备的发现、连接和断开。

ark复制代码class DeviceManager {
    devices: Map<string, Device>;

    constructor() {
        this.devices = new Map();
    }

    addDevice(id: string, name: string, type: 'phone' | 'tablet' | 'pc'): Device {
        const device = new Device(id, name, type);
        this.devices.set(id, device);
        return device;
    }

    removeDevice(id: string): void {
        this.devices.delete(id);
    }

    getDevice(id: string): Device | undefined {
        return this.devices.get(id);
    }
}
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任务执行器模块

任务执行器实现

任务执行器负责任务的执行和结果返回。我们实现TaskExecutor类，用于管理任务的执行。

arkts复制代码class TaskExecutor {
    taskManager: TaskManager;
    deviceManager: DeviceManager;

    constructor(taskManager: TaskManager, deviceManager: DeviceManager) {
        this.taskManager = taskManager;
        this.deviceManager = deviceManager;
    }

    executeTask(taskId: string): void {
        const task = this.taskManager.tasks.get(taskId);
        if (task && task.assignedDeviceId) {
            // 模拟任务执行
            setTimeout(() => {
                const result = `Result of task ${task.name} on device ${task.assignedDeviceId}`;
                this.taskManager.completeTask(taskId, result);
            }, 2000);
        }
    }
}
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UI层实现

任务列表组件

我们实现一个简单的任务列表组件，用于展示任务信息。

ark复制代码class TaskList {
    taskManager: TaskManager;

    constructor(taskManager: TaskManager) {
        this.taskManager = taskManager;
    }

    render(): void {
        this.taskManager.tasks.forEach((task, id) => {
            console.log(`Task ID: ${id}, Name: ${task.name}, Status: ${task.status}, Assigned Device: ${task.assignedDeviceId}`);
        });
    }
}

设备列表组件

我们实现一个简单的设备列表组件，用于展示设备信息。

arkts复制代码class DeviceList {
    deviceManager: DeviceManager;

    constructor(deviceManager: DeviceManager) {
        this.deviceManager = deviceManager;
    }

    render(): void {
        this.deviceManager.devices.forEach((device, id) => {
            console.log(`Device ID: ${id}, Name: ${device.name}, Type: ${device.type}`);
        });
    }
}

系统集成与测试

系统初始化

我们初始化各个模块，并创建一些示例任务和设备。

arkts复制代码const taskManager = new TaskManager();
const deviceManager = new DeviceManager();
const taskExecutor = new TaskExecutor(taskManager, deviceManager);

const task1 = taskManager.createTask('Task 1');
const task2 = taskManager.createTask('Task 2');

const device1 = deviceManager.addDevice('device_1', 'Phone', 'phone');
const device2 = deviceManager.addDevice('device_2', 'Tablet', 'tablet');

任务分配与执行

我们将任务分配到设备上并执行。

arkts复制代码taskManager.assignTask(task1.id, device1.id);
taskExecutor.executeTask(task1.id);

taskManager.assignTask(task2.id, device2.id);
taskExecutor.executeTask(task2.id);

渲染任务和设备列表

我们渲染任务和设备列表。

arkts复制代码const taskList = new TaskList(taskManager);
taskList.render();

const deviceList = new DeviceList(deviceManager);
deviceList.render();

总结

通过本文的实战案例，我们详细讲解了如何使用ArkTS语言开发一个分布式任务队列系统。我们从需求分析、架构设计到代码实现，逐步构建了一个功能完整的系统。希望本文能够帮助开发者更好地理解HarmonyNext生态系统中的分布式任务队列技术，并为实际项目开发提供参考。

参考

• HarmonyNext官方文档
• ArkTS语言指南
• 分布式任务队列最佳实践