HarmonyNext实战案例：基于ArkTS的分布式任务调度与监控系统开发

引言

在HarmonyNext生态系统中，分布式任务调度与监控是一个重要的技术领域，它能够帮助开发者在多个设备上高效分配任务并实时监控任务执行状态。本文将详细介绍如何使用ArkTS语言开发一个分布式任务调度与监控系统，通过实战案例深入讲解其实现原理和代码编写过程。该系统支持任务的动态分配、执行状态监控以及任务结果的收集与分析。

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调度与监控系统，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. 任务结果收集：系统能够收集任务执行的结果并汇总。
4. 设备发现与连接：系统能够发现附近的设备并建立连接。

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：分布式任务调度与监控系统开发

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。

arkts
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';
    }
}

显示更多

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;
    }
}

显示更多

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);
    }
}

显示更多

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。

ark
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);
        }
    }
}

显示更多

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。

ark
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。

ark
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调度与监控系统。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调度技术，并为实际项目开发提供参考。

参考

• HarmonyNext官方文档
• ArkTS语言指南
• 分布式任务调度最佳实践