鸿蒙后台任务管理开发指南【1】

第一篇：短时任务开发实战

概述

在鸿蒙系统中，当应用退至后台时，系统会对其进行管控以降低设备耗电速度、保障用户使用流畅度。短时任务（Transient Task）是鸿蒙系统提供的一种后台任务类型，适用于实时性要求高、耗时不长的任务，例如应用更新时退至后台后继续更新，保存更新时的数据和状态。

短时任务为开发者提供了在应用退后台后继续执行关键操作的能力，确保重要数据不丢失，用户体验不中断。通过合理使用短时任务，可以在系统资源管控和应用功能需求之间找到平衡点。

1. 短时任务基础概念

1.1 适用场景

短时任务主要适用于以下场景：

数据保存场景：用户编辑文档时突然切换应用，需要确保编辑内容不丢失。通过短时任务可以在后台完成数据的持久化保存。

状态同步场景：应用需要将当前状态同步到服务器，如游戏进度、用户设置等关键信息的上传。

网络请求完成：正在进行的网络请求需要在后台完成，避免数据传输中断。

消息发送场景：用户发送消息后立即切换应用，需要确保消息能够成功发送。

1.2 申请条件与限制

短时任务的申请需要满足以下条件：

申请时机限制：应用需要在前台或退至后台5秒内申请短时任务，超过这个时间窗口将申请失败。

数量限制：一个应用同一时刻最多支持申请3个短时任务。

配额机制：每个应用有一定的时间配额，单日配额为10分钟，单次配额最大为3分钟，低电量时默认为1分钟。

主动取消：任务完成后，应用需主动取消短时任务，否则会影响当日短时任务的剩余配额。

2. 短时任务API详解

2.1 申请短时任务

import { backgroundTaskManager } from '@kit.BackgroundTasksKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';

export class TransientTaskManager {
  private delayInfo: backgroundTaskManager.DelaySuspendInfo | undefined;

  /**
   * 申请短时任务
   * @param reason 申请原因，用于系统记录和调试
   */
  async requestSuspendDelay(reason: string): Promise<boolean> {
    try {
      // 申请短时任务，设置超时回调
      this.delayInfo = backgroundTaskManager.requestSuspendDelay(reason, () => {
        console.info('短时任务即将超时，执行清理工作');
        this.handleTaskTimeout();
      });

      console.info(`短时任务申请成功，请求ID: ${this.delayInfo.requestId}`);
      console.info(`实际延迟时间: ${this.delayInfo.actualDelayTime}ms`);
      
      return true;
    } catch (error) {
      const err = error as BusinessError;
      console.error(`申请短时任务失败: ${err.code}, ${err.message}`);
      return false;
    }
  }

  /**
   * 处理任务超时
   * 在超时回调中执行必要的清理工作
   */
  private handleTaskTimeout(): void {
    console.info('短时任务超时，开始清理工作');
    
    // 保存关键数据
    this.saveImportantData();
    
    // 停止正在进行的操作
    this.stopOngoingOperations();
    
    // 取消短时任务
    this.cancelSuspendDelay();
  }

  /**
   * 主动取消短时任务
   */
  cancelSuspendDelay(): void {
    if (this.delayInfo) {
      try {
        backgroundTaskManager.cancelSuspendDelay(this.delayInfo.requestId);
        console.info('短时任务已取消');
        this.delayInfo = undefined;
      } catch (error) {
        const err = error as BusinessError;
        console.error(`取消短时任务失败: ${err.code}, ${err.message}`);
      }
    }
  }

  /**
   * 查询剩余延迟时间
   */
  async getRemainingDelayTime(): Promise<number> {
    if (!this.delayInfo) {
      return 0;
    }

    try {
      const remainingTime = await backgroundTaskManager.getRemainingDelayTime(this.delayInfo.requestId);
      console.info(`剩余延迟时间: ${remainingTime}秒`);
      return remainingTime;
    } catch (error) {
      const err = error as BusinessError;
      console.error(`查询剩余时间失败: ${err.code}, ${err.message}`);
      return 0;
    }
  }

  /**
   * 保存重要数据
   */
  private saveImportantData(): void {
    // 实现数据保存逻辑
    console.info('保存重要数据完成');
  }

  /**
   * 停止正在进行的操作
   */
  private stopOngoingOperations(): void {
    // 实现操作停止逻辑
    console.info('停止正在进行的操作');
  }
}

2.2 实际应用示例

import { common } from '@kit.AbilityKit';

export class DataSyncManager {
  private transientTaskManager: TransientTaskManager;
  private context: common.UIAbilityContext;

  constructor(context: common.UIAbilityContext) {
    this.context = context;
    this.transientTaskManager = new TransientTaskManager();
  }

  /**
   * 在应用退后台时执行数据同步
   */
  async onBackground(): Promise<void> {
    console.info('应用退至后台，开始数据同步');

    // 申请短时任务
    const success = await this.transientTaskManager.requestSuspendDelay('数据同步任务');
    if (!success) {
      console.error('短时任务申请失败，无法执行后台同步');
      return;
    }

    try {
      // 执行数据同步操作
      await this.performDataSync();
      
      // 同步完成，主动取消短时任务
      this.transientTaskManager.cancelSuspendDelay();
      console.info('数据同步完成，短时任务已取消');
      
    } catch (error) {
      console.error('数据同步失败:', error);
      this.transientTaskManager.cancelSuspendDelay();
    }
  }

  /**
   * 执行数据同步操作
   */
  private async performDataSync(): Promise<void> {
    // 检查剩余时间
    const remainingTime = await this.transientTaskManager.getRemainingDelayTime();
    if (remainingTime < 30) { // 如果剩余时间少于30秒，不执行同步
      console.warn('剩余时间不足，跳过数据同步');
      return;
    }

    // 模拟数据同步过程
    console.info('开始同步用户数据...');
    
    // 分批同步，避免超时
    await this.syncUserProfile();
    await this.syncUserSettings();
    await this.syncUserContent();
    
    console.info('所有数据同步完成');
  }

  /**
   * 同步用户资料
   */
  private async syncUserProfile(): Promise<void> {
    return new Promise((resolve) => {
      setTimeout(() => {
        console.info('用户资料同步完成');
        resolve();
      }, 5000); // 模拟5秒同步时间
    });
  }

  /**
   * 同步用户设置
   */
  private async syncUserSettings(): Promise<void> {
    return new Promise((resolve) => {
      setTimeout(() => {
        console.info('用户设置同步完成');
        resolve();
      }, 3000); // 模拟3秒同步时间
    });
  }

  /**
   * 同步用户内容
   */
  private async syncUserContent(): Promise<void> {
    return new Promise((resolve) => {
      setTimeout(() => {
        console.info('用户内容同步完成');
        resolve();
      }, 8000); // 模拟8秒同步时间
    });
  }
}

3. 最佳实践与注意事项

3.1 配额管理策略

合理评估任务时长：在申请短时任务前，应该合理评估任务的执行时间，避免申请过长的延迟时间。

及时取消任务：任务完成后立即取消短时任务，避免浪费配额。

监控剩余配额：定期检查剩余延迟时间，根据剩余时间调整任务执行策略。

3.2 错误处理机制

export class RobustTransientTaskManager extends TransientTaskManager {
  private maxRetryCount = 3;
  private retryCount = 0;

  /**
   * 带重试机制的短时任务申请
   */
  async requestSuspendDelayWithRetry(reason: string): Promise<boolean> {
    this.retryCount = 0;
    
    while (this.retryCount < this.maxRetryCount) {
      const success = await this.requestSuspendDelay(reason);
      if (success) {
        return true;
      }
      
      this.retryCount++;
      console.warn(`短时任务申请失败，重试第${this.retryCount}次`);
      
      // 等待一段时间后重试
      await this.delay(1000 * this.retryCount);
    }
    
    console.error('短时任务申请失败，已达到最大重试次数');
    return false;
  }

  /**
   * 延迟函数
   */
  private delay(ms: number): Promise<void> {
    return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms));
  }
}

3.3 性能优化建议

任务分片执行：将大任务分解为多个小任务，每个小任务在短时任务的时间窗口内完成。

优先级排序：对需要执行的操作按重要性排序，优先执行最关键的操作。

异步处理：使用异步操作避免阻塞主线程，提高任务执行效率。

通过本篇的学习，开发者可以掌握鸿蒙短时任务的基本概念、API使用方法和最佳实践，为应用提供可靠的后台数据处理能力。