Harmony OS

2021-04-25  本文已影响0人  mjylfz

什么是Harmony OS

https://developer.harmonyos.com/cn/home/

系统定位

HarmonyOS是一款“面向未来”、面向全场景（移动办公、运动健康、社交通信、媒体娱乐等）的分布式操作系统。
在传统的单设备系统能力的基础上，HarmonyOS提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的分布式理念，能够支持手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等多种终端设备。

HarmonyOS提供了支持多种开发语言的API，供开发者进行应用开发。支持的开发语言包括Java、XML、C/C++ 、 JS、CSS和HML（HarmonyOS Markup Language）。

技术架构

HarmonyOS整体遵从分层设计，从下向上依次为：内核层、系统服务层、框架层和应用层。HarmonyOS技术架构如下所示。

Harmony OS系统架构图 Android系统架构图

内核层

系统服务层

系统服务层是HarmonyOS的核心能力集合，通过框架层对应用程序提供服务。该层包含以下几个部分：

根据不同设备形态的部署环境，基础软件服务子系统集、增强软件服务子系统集、硬件服务子系统集内部可以按子系统粒度裁剪，每个子系统内部又可以按功能粒度裁剪。

框架层

框架层为HarmonyOS应用开发提供了Java/C/C++/JS等多语言的用户程序框架和Ability框架，两种UI框架（包括适用于Java语言的Java UI框架、适用于JS语言的JS UI框架），以及各种软硬件服务对外开放的多语言框架API。根据系统的组件化裁剪程度，HarmonyOS设备支持的API也会有所不同。

应用层

应用层包括系统应用和第三方非系统应用。HarmonyOS的应用由一个或多个FA（Feature Ability）或PA（Particle Ability）组成。其中，FA有UI界面，提供与用户交互的能力；而PA无UI界面，提供后台运行任务的能力以及统一的数据访问抽象。FA在进行用户交互时所需的后台数据访问也需要由对应的PA提供支撑。基于FA/PA开发的应用，能够实现特定的业务功能，支持跨设备调度与分发，为用户提供一致、高效的应用体验。

Harmony OS的特点是什么

硬件互助，资源共享

多种设备之间能够实现硬件互助、资源共享，依赖的关键技术包括分布式软总线、分布式设备虚拟化、分布式数据管理、分布式任务调度等。

分布式软总线

分布式软总线是手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等分布式设备的通信基座，为设备之间的互联互通提供了统一的分布式通信能力，为设备之间的无感发现和零等待传输创造了条件。开发者只需聚焦于业务逻辑的实现，无需关注组网方式与底层协议。分布式软总线示意图见图1。

典型应用场景举例：

**图1 **分布式软总线示意图
[图片上传失败...(image-8ff096-1618846018933)]

分布式设备虚拟化

分布式设备虚拟化平台可以实现不同设备的资源融合、设备管理、数据处理，多种设备共同形成一个超级虚拟终端。针对不同类型的任务，为用户匹配并选择能力合适的执行硬件，让业务连续地在不同设备间流转，充分发挥不同设备的能力优势，如显示能力、摄像能力、音频能力、交互能力以及传感器能力等。分布式设备虚拟化示意图见图2。

典型应用场景举例：

**图2 **分布式设备虚拟化示意图
[图片上传失败...(image-a8f0cc-1618846018933)]

分布式数据管理

分布式数据管理基于分布式软总线的能力，实现应用程序数据和用户数据的分布式管理。用户数据不再与单一物理设备绑定，业务逻辑与数据存储分离，跨设备的数据处理如同本地数据处理一样方便快捷，让开发者能够轻松实现全场景、多设备下的数据存储、共享和访问，为打造一致、流畅的用户体验创造了基础条件。分布式数据管理示意图见图3。

典型应用场景举例：

**图3 **分布式数据管理示意图
[图片上传失败...(image-1ed15c-1618846018933)]

分布式任务调度

分布式任务调度基于分布式软总线、分布式数据管理、分布式Profile等技术特性，构建统一的分布式服务管理（发现、同步、注册、调用）机制，支持对跨设备的应用进行远程启动、远程调用、远程连接以及迁移等操作，能够根据不同设备的能力、位置、业务运行状态、资源使用情况，以及用户的习惯和意图，选择合适的设备运行分布式任务。

图4以应用迁移为例，简要地展示了分布式任务调度能力。

典型应用场景举例：

**图4 **分布式任务调度示意图
[图片上传失败...(image-91e637-1618846018933)]

一次开发，多端部署

HarmonyOS提供了用户程序框架、Ability框架以及UI框架，支持应用开发过程中多终端的业务逻辑和界面逻辑进行复用，能够实现应用的一次开发、多端部署，提升了跨设备应用的开发效率。一次开发、多端部署示意图见图5。

其中，UI框架支持Java和JS两种开发语言，并提供了丰富的多态控件，可以在手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机上显示不同的UI效果。采用业界主流设计方式，提供多种响应式布局方案，支持栅格化布局，满足不同屏幕的界面适配能力。

**图5 **一次开发、多端部署示意图
[图片上传失败...(image-8ff29d-1618846018933)]

统一OS，弹性部署

HarmonyOS通过组件化和小型化等设计方法，支持多种终端设备按需弹性部署，能够适配不同类别的硬件资源和功能需求。支撑通过编译链关系去自动生成组件化的依赖关系，形成组件树依赖图，支撑产品系统的便捷开发，降低硬件设备的开发门槛。

以往的操作系统往往是跟随一种特定品类的硬件诞生的。比如和pc适配的window和macOS，和智能手机适配的ios和Android,在对应品类上他们确实能获得更好的体验。终端上的系统仅仅是对该终端负责，这也就意味着硬件不可变，这种可以称为独享式操作系统，说白点就是自己玩自己的玩具。

鸿蒙是一个手机操作系统，但鸿蒙并不是一个只局限于手机的系统，属于共享式操作系统。
它可以实现硬件的可变性，可以通过一个终端来使用另外一个终端的能力，两个终端系统或多个终端系统之间通过授权达到共享，直白点就是自己即可以玩自己的玩具，也可以和其他小伙伴共享玩具。他将设备的硬件能力拆散，当成一个个共享资源，当用户需要某个能力，就可以将它从硬件库里提取出来跨界使用，它系统层级梗清晰，也更加模块化，可以依照不同的处理器性能让开发商去调整系统模块，从而运用于更多的智能设备。
这就意味着，将来洗衣机、电视、冰箱、空调，小到灯泡或者是门锁智能化之后，他们都能搭载鸿蒙系统，这有一个好处就是，如果你有一个鸿蒙系统的便携设备，比如手机，你就可以无需任何有线连接来实现和所有设备的联动。

举例华为多屏协同

"高效率的连接、低时延以及核内核是它的核心特点"
华为通过这样的改变，希望每加入一个新的硬件，就能让用户同一个账号下，硬件协同带来能力不断增加。

快速开发一个Harmony OS APP

开发准备工作

1.注册Harmony OS开发者账号
HarmonysOS应用开发门户

2.开发环境
开发工具：DevEco Studio
HUAWEI DevEco Studio是基于IntelliJ IDEA Community开源版本打造，面向华为终端全场景多设备的一站式集成开发环境（IDE）。感觉和Android Studio使用方式基本一致，很容易上手。
DevEco Studio的编译构建依赖JDK，DevEco Studio预置了Open JDK，版本为1.8，安装过程中会自动安装JDK。


image.png image.png

创建一个新的应用：
点击Create HarmonyOS Project


image.png

勾选手机应用，勾选Empty Feature Ability(JAVA)


image.png
填写项目名、包名
image.png
创建完成
image.png

启动模拟器
1.在DevEco Studio菜单栏，点击Tools > HVD Manager。
2.在浏览器中弹出华为开发者联盟帐号登录界面，进行登录


image.png
image.png
image.png

成功运行HelloWorld


image.png

实现一个页面跳转功能
在Java UI框架中，提供了两种编写布局的方式：在XML中声明UI布局和在代码中创建布局。这两种方式创建出的布局没有本质差别，为了熟悉两种方式，我们将通过XML的方式编写第一个页面，通过代码的方式编写第二个页面
编写第一个页面：
1.打开ability_main.xml文件，此文件是MainAbility的布局文件


image.png 
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<DependentLayout
    xmlns:ohos="http://schemas.huawei.com/res/ohos"
    ohos:width="match_parent"
    ohos:height="match_parent"
    ohos:background_element="#FFFFFF">
    <Text
        ohos:id="$+id:text"
        ohos:width="match_content"
        ohos:height="match_content"
        ohos:text="Hello World"
        ohos:text_color="#000000"
        ohos:text_size="32fp"
        ohos:center_in_parent="true"/>
    <Button
        ohos:id="$+id:button"
        ohos:width="match_content"
        ohos:height="match_content"
        ohos:text="Next"
        ohos:text_size="19fp"
        ohos:text_color="#FFFFFF"
        ohos:top_padding="8vp"
        ohos:bottom_padding="8vp"
        ohos:right_padding="70vp"
        ohos:left_padding="70vp"
        ohos:background_element="$graphic:background_button"
        ohos:center_in_parent="true"
        ohos:align_parent_bottom="true"
        ohos:bottom_margin="40vp"/>
</DependentLayout>

给按钮添加一个样式：


image.png 
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<shape
    xmlns:ohos="http://schemas.huawei.com/res/ohos"
    ohos:shape="rectangle">
    <corners
        ohos:radius="100"/>
    <solid
        ohos:color="#007DFF"/>
</shape>

实时预览：
点击右侧工具栏的preview：


image.png

多设备支持设置：
config.json中的deviceType添加多设备


image.png image.png
image.png
image.png

编写第二个页面：
直接用java代码来写

package com.example.myapplication.slice;

import ohos.aafwk.ability.AbilitySlice;
import ohos.aafwk.content.Intent;
import ohos.agp.colors.RgbColor;
import ohos.agp.components.DependentLayout;
import ohos.agp.components.Text;
import ohos.agp.components.element.ShapeElement;
import ohos.agp.utils.Color;

import static ohos.agp.components.DependentLayout.LayoutConfig.MATCH_PARENT;
import static ohos.agp.components.DependentLayout.LayoutConfig.MATCH_CONTENT;

public class SecondAbilitySlice extends AbilitySlice {

    @Override
    public void onStart(Intent intent) {
        super.onStart(intent);
        // 声明布局
        DependentLayout myLayout = new DependentLayout(this);
        // 设置布局大小
        myLayout.setWidth(MATCH_PARENT);
        myLayout.setHeight(MATCH_PARENT);
        // 设置布局背景为白色
        ShapeElement element = new ShapeElement();
        element.setRgbColor(new RgbColor(255, 255, 255));
        myLayout.setBackground(element);

        // 创建一个文本
        Text text = new Text(this);
        text.setText("Hi there");
        text.setWidth(MATCH_PARENT);
        text.setTextSize(100);
        text.setTextColor(Color.BLACK);
        // 设置文本的布局
        DependentLayout.LayoutConfig textConfig = new DependentLayout.LayoutConfig(MATCH_CONTENT,MATCH_CONTENT);
        textConfig.addRule(DependentLayout.LayoutConfig.CENTER_IN_PARENT);
        text.setLayoutConfig(textConfig);
        myLayout.addComponent(text);

        super.setUIContent(myLayout);
    }

    @Override
    public void onActive() {
        super.onActive();
    }

    @Override
    public void onForeground(Intent intent) {
        super.onForeground(intent);
    }
}
image.png

在MainAbilitySlice的onStart方法监听点击事件，调用跳转的方法：

Button button = (Button) findComponentById(ResourceTable.Id_button);
        button.setClickedListener(new Component.ClickedListener() {
            @Override
            public void onClick(Component component) {
                Intent intent1 = new Intent();
                // 指定待启动FA的bundleName和abilityName
                Operation operation = new Intent.OperationBuilder()
                        .withDeviceId("")
                        .withBundleName("com.example.harmonyosdemo2")
                        .withAbilityName("com.example.harmonyosdemo2.SecondAbility")
                        .build();
                intent1.setOperation(operation);
                // 通过AbilitySlice的startAbility接口实现启动另一个页面
                startAbility(intent1);
            }
        });

我们就实现了一个页面跳转的小Demo
或者调用present(new SecondAbilitySlice(), new Intent());也可以实现类似的效果

引入几个概念：
Ability:
官方文档
Ability是应用所具备能力的抽象，也是应用程序的重要组成部分。一个应用可以具备多种能力（即可以包含多个Ability），HarmonyOS支持应用以Ability为单位进行部署。Ability可以分为FA（Feature Ability）和PA（Particle Ability）两种类型，每种类型为开发者提供了不同的模板，以便实现不同的业务功能。

在配置文件config.json中注册Ability时，可以通过配置Ability元素中的“type”属性来指定Ability模板类型，示例如下。

其中，“type”的取值可以为“page”、“service”或“data”，分别代表Page模板、Service模板、Data模板。为了便于表述，后文中我们将基于Page模板、Service模板、Data模板实现的Ability分别简称为Page、Service、Data。

{
    "module": {
        ...
        "abilities": [
            {
                ...
                "type": "page"
                ...
            }
        ]
        ...
    }
    ...
}

Page Ability:
重点讲一下PageAbility：

Page与AbilitySlice

Page模板是FA唯一支持的模板，用于提供与用户交互的能力。一个Page可以由一个或多个AbilitySlice构成，AbilitySlice是指应用的单个页面及其控制逻辑的总和。

当一个Page由多个AbilitySlice共同构成时，这些AbilitySlice页面提供的业务能力应具有高度相关性。例如，新闻浏览功能可以通过一个Page来实现，其中包含了两个AbilitySlice：一个AbilitySlice用于展示新闻列表，另一个AbilitySlice用于展示新闻详情。Page和AbilitySlice的关系如所示。

image.png

相比于桌面场景，移动场景下应用之间的交互更为频繁。通常，单个应用专注于某个方面的能力开发，当它需要其他能力辅助时，会调用其他应用提供的能力。例如，外卖应用提供了联系商家的业务功能入口，当用户在使用该功能时，会跳转到通话应用的拨号页面。与此类似，HarmonyOS支持不同Page之间的跳转，并可以指定跳转到目标Page中某个具体的AbilitySlice。

AbilitySlice路由配置

虽然一个Page可以包含多个AbilitySlice，但是Page进入前台时界面默认只展示一个AbilitySlice。默认展示的AbilitySlice是通过setMainRoute()方法来指定的。如果需要更改默认展示的AbilitySlice，可以通过addActionRoute()方法为此AbilitySlice配置一条路由规则。此时，当其他Page实例期望导航到此AbilitySlice时，可以在Intent中指定Action，详见不同Page间导航。

setMainRoute()方法与addActionRoute()方法的使用示例如下：

// set the main route
setMainRoute(MainSlice.class.getName());

// set the action route
addActionRoute("action.pay", PaySlice.class.getName());
addActionRoute("action.scan", ScanSlice.class.getName());

addActionRoute()方法中使用的动作命名，需要在应用配置文件（config.json）中注册：

{
    "module": {
        "abilities": [
            {
                "skills":[
                    {
                        "actions":[
                            "action.pay",
                            "action.scan"
                        ]
                    }
                ]
                ...
            }
        ]
        ...
    }
    ...
}

PageAbility生命周期：


image.png

onStart()
当系统首次创建Page实例时，触发该回调。对于一个Page实例，该回调在其生命周期过程中仅触发一次，Page在该逻辑后将进入INACTIVE状态。开发者必须重写该方法，并在此配置默认展示的AbilitySlice。

onActive()
Page会在进入INACTIVE状态后来到前台，然后系统调用此回调。Page在此之后进入ACTIVE状态，该状态是应用与用户交互的状态。Page将保持在此状态，除非某类事件发生导致Page失去焦点，比如用户点击返回键或导航到其他Page。当此类事件发生时，会触发Page回到INACTIVE状态，系统将调用onInactive()回调。此后，Page可能重新回到ACTIVE状态，系统将再次调用onActive()回调。因此，开发者通常需要成对实现onActive()和onInactive()，并在onActive()中获取在onInactive()中被释放的资源。

onInactive()
当Page失去焦点时，系统将调用此回调，此后Page进入INACTIVE状态。开发者可以在此回调中实现Page失去焦点时应表现的恰当行为。

onBackground()
如果Page不再对用户可见，系统将调用此回调通知开发者用户进行相应的资源释放，此后Page进入BACKGROUND状态。开发者应该在此回调中释放Page不可见时无用的资源，或在此回调中执行较为耗时的状态保存操作。

onForeground()
处于BACKGROUND状态的Page仍然驻留在内存中，当重新回到前台时（比如用户重新导航到此Page），系统将先调用onForeground()回调通知开发者，而后Page的生命周期状态回到INACTIVE状态。开发者应当在此回调中重新申请在onBackground()中释放的资源，最后Page的生命周期状态进一步回到ACTIVE状态，系统将通过onActive()回调通知开发者用户。

onStop()
系统将要销毁Page时，将会触发此回调函数，通知用户进行系统资源的释放。销毁Page的可能原因包括以下几个方面：

用户通过系统管理能力关闭指定Page，例如使用任务管理器关闭Page。
用户行为触发Page的terminateAbility()方法调用，例如使用应用的退出功能。
配置变更导致系统暂时销毁Page并重建。
系统出于资源管理目的，自动触发对处于BACKGROUND状态Page的销毁。

AbilitySlice生命周期

AbilitySlice作为Page的组成单元，其生命周期是依托于其所属Page生命周期的。AbilitySlice和Page具有相同的生命周期状态和同名的回调，当Page生命周期发生变化时，它的AbilitySlice也会发生相同的生命周期变化。此外，AbilitySlice还具有独立于Page的生命周期变化，这发生在同一Page中的AbilitySlice之间导航时，此时Page的生命周期状态不会改变。

AbilitySlice生命周期回调与Page的相应回调类似，因此不再赘述。由于AbilitySlice承载具体的页面，开发者必须重写AbilitySlice的onStart()回调，并在此方法中通过setUIContent()方法设置页面，如下所示：
AbilitySlice实例创建和管理通常由应用负责，系统仅在特定情况下会创建AbilitySlice实例。例如，通过导航启动某个AbilitySlice时，是由系统负责实例化；但是在同一个Page中不同的AbilitySlice间导航时则由应用负责实例化。

Page与AbilitySlice生命周期关联

当AbilitySlice处于前台且具有焦点时，其生命周期状态随着所属Page的生命周期状态的变化而变化。当一个Page拥有多个AbilitySlice时，例如：MyAbility下有FooAbilitySlice和BarAbilitySlice，当前FooAbilitySlice处于前台并获得焦点，并即将导航到BarAbilitySlice，在此期间的生命周期状态变化顺序为：

  1. FooAbilitySlice从ACTIVE状态变为INACTIVE状态。
  2. BarAbilitySlice则从INITIAL状态首先变为INACTIVE状态，然后变为ACTIVE状态（假定此前BarAbilitySlice未曾启动）。
  3. FooAbilitySlice从INACTIVE状态变为BACKGROUND状态。

对应两个slice的生命周期方法回调顺序为：

FooAbilitySlice.onInactive() --> BarAbilitySlice.onStart() --> BarAbilitySlice.onActive() --> FooAbilitySlice.onBackground()

在整个流程中，MyAbility始终处于ACTIVE状态。但是，当Page被系统销毁时，其所有已实例化的AbilitySlice将联动销毁，而不仅是处于前台的AbilitySlice。

AbilitySlice间导航

同一Page内导航

当发起导航的AbilitySlice和导航目标的AbilitySlice处于同一个Page时，可以通过present()方法实现导航。(见代码演示实例)
如果开发者希望在用户从导航目标AbilitySlice返回时，能够获得其返回结果，则应当使用presentForResult()实现导航。用户从导航目标AbilitySlice返回时，系统将回调onResult()来接收和处理返回结果，开发者需要重写该方法。返回结果由导航目标AbilitySlice在其生命周期内通过setResult()进行设置。
(见代码演示实例)

不同Page间导航

AbilitySlice作为Page的内部单元，以Action的形式对外暴露，因此可以通过配置Intent的Action导航到目标AbilitySlice。Page间的导航可以使用startAbility()或startAbilityForResult()方法，获得返回结果的回调为onAbilityResult()。在Ability中调用setResult()可以设置返回结果。
(见代码演示实例)

ServiceAbility

基于Service模板的Ability（以下简称“Service”）主要用于后台运行任务（如执行音乐播放、文件下载等），但不提供用户交互界面。Service可由其他应用或Ability启动，即使用户切换到其他应用，Service仍将在后台继续运行。

Data Ability

用Data模板的Ability（以下简称“Data”）有助于应用管理其自身和其他应用存储数据的访问，并提供与其他应用共享数据的方法。Data既可用于同设备不同应用的数据共享，也支持跨设备不同应用的数据共享。

数据的存放形式多样，可以是数据库，也可以是磁盘上的文件。Data对外提供对数据的增、删、改、查，以及打开文件等接口，这些接口的具体实现由开发者提供。

工程目录


image.png

https://developer.harmonyos.com/cn/docs/documentation/doc-guides/project_overview-0000001053822398

一些基础功能的特点和实现

美团开发团队让Flutter在Harmony OS能跑起来
https://www.jianshu.com/p/3026758d6477

官方论坛
https://developer.huawei.com/consumer/cn/forum/topic/0202363427916790029?fid=26

参考文章：
关于华为鸿蒙系统的那些事儿
对话华为鸿蒙掌舵人王成录：真正的第一，是掌握在自己手里的第一

上一篇 下一篇

猜你喜欢

热点阅读