“一半烟火以谋生,一半诗意以谋爱。”
HarmonyOS:鸿蒙简介及其应用程序框架
前言
其实这一篇和上一篇的 ArkTS 是一起写的
但是放一起感觉太多了,所以还是拆开吧
还能再水一篇,真好=v=
HarmonyOS 简介
华为官方的官言官语镇楼:HarmonyOS 是新一代的智能终端操作系统,为不同设备的智能化、互联与协同提供了统一的语言,为用户带来简捷,流畅,连续,安全可靠的全场景交互体验。
在 HarmonyOS 的理念中,当前移动开发的新挑战在于 不同屏幕和设备类型(大小屏、折叠屏、手表之类的)、全新的交互方式(触摸、遥控、语音等)、多设备分布式协同(手机、平板、电脑协同工作)
因此,HarmonyOS 提出了三大技术理念:
- 一次开发,多端部署:多设备、多入口、按需分发。为此,HarmonyOS 提供了多端开发环境、多端开发能力、多端分发机制等核心能力
- 可分可合,自由流转:可分可合指的是开发时将应用打包成多个
模块(Module)
,在部署时可以将一个或多个模块自由组合,打包成多个App Pack
,每个App Pack
需要单独上架,他们可以作为 元服务 供用户使用。自由流转可分为跨端迁移和多端协同 ,举个例子,手机和电脑同时使用备忘录应用,两者的操作会被同步,可以协同操作;手机上复制的内容可以在电脑上直接粘贴等等。 元服务是支撑可分可合,自由流转的轻量化程序实体。 - 统一生态,原生智能:支持业界主流跨平台开发框架(React Native、Flutter、WEEX、Taro等)。此外 HarmonyOS 还内置了AI能力,如
Core AI API
提供了语言语音、OCR、人脸等识别能力。
一些官方文档如下:
应用和元服务
在上面的可分可合,自由流转
中,我们提到了元服务,它和平时需要下载安装的App不同,是 HarmonyOS 提供的另一种服务形态
区别 | 特征 | 载体 | API范围 | 经营 |
---|---|---|---|---|
App | 手动下载安装、包大小无限制、应用内或市场更新 | 跟随设备 | 全量API | 自主运营 |
元服务 | 免安装、包大小有限制、即用即走 | 跟随华为账号 | 元服务API集 | 支付、地图、广告等辅助经营。可用负一屏等系统分发入口 |
应用程序框架和应用模型
应用模型是一种抽象描述,提供了一种统一的语言和架构来描述程序的各个方面,如组件、任务管理、包管理、进程模型、线程模型等。从模型演进角度分为FA模型和Stage模型,HarmonyOS 选择 Stage模型 进行长期演进。
应用程序框架(Application Framework) 是应用模型的一种实现方式,是一种编程框架,用来简化应用程序的开发过程。对开发者来说,它提供应用进程管理、应用和组件生命周期调度、系统环境监听等能力,是连接开发者与用户的桥梁。
他俩的关系有点像方法论和具体实现。
Stage模型设计
- 为复杂应用设计而生:不同应用组件间实例共享、基于面向对象的开发模式
- 原生支持组件级的跨端迁移和多端协同:UIAbility 与 UI分离、UI展示与服务能力合一的 UIAbility 组件
- 支持多设备和多窗口形态:UIAbility 生命周期定义、组件管理和窗口管理解耦
- 平衡应用能力与系统管理成本:严格后台管理、严格进程模型、基于场景的服务机制
基于Stage模型的 HarmonyOS 工程目录结构
总的来说,一个HarmonyOS 项目的文件可以分成ArkTS文件、配置文件和资源文件,其大致结构如下:
├── AppScope
│ ├── app.json5
│ └── resources/
└── entry
└── src
└── main
├── ets/
├── module.json5
└── resources/
AppScope
目录存放项目级的全局文件,而entry
目录则是项目工程主体,其中ets/
目录存放我们的ArkTS文件,即开发代码。
ArkTS源码文件
└── ets
├── entryability
│ └── EntryAbility.ts
└── pages
└── Index.ets
默认情况下,ets/
包含entryability/
目录而pages/
目录
entryability/
中的EntryAbility.ts
是模块的入口UIAbility
文件,提供了一些生命周期回调供使用;而pages/
的Index.ets
则是页面文件,通过各种组件绘制页面。具体内容以后会详细介绍(可能会在新的文章里)。
配置文件
├── AppScope
│ └── app.json5
├── entry
│ ├── oh-package.json5
│ └── src
│ └── main
│ └── module.json5
└── oh-package.json5
配置文件用于为编译工具(IDE)、操作系统(终端设备)、应用市场等提供信息。
AppScope/app.json5
是应用级配置文件,包含应用唯一标识、版本号、图标名称等信息
entry/src/main/module.json5
是模块级配置文件,包含该模块的基础信息,如模块名称、模块类型、可运行的设备种类(deviceTypes
)等。此外还包含一些应用组件的配置信息,如入口UIAbility的名称、路径,模块的路由表。系统权限配置(requestPermissions
)信息也包含其中。
oh-package.json5
是依赖管理配置文件,根目录下的是应用级配置,entry/
目录下的则是模块级配置,其包含了名称、版本号、作者、第三方依赖等信息。
资源文件
.
├── AppScope
│ └── resources
│ └── base
│ ├── element
│ └── media
├── entry
└── src
├── main
├── ets/
└── resources
├── base
│ ├── element
│ ├── media
│ └── profile
├── en_US
├── rawfile
└── zh_CN
资源文件也分应用级资源(AppScope/resources
)和模块级资源(entry/src/main/resources
)
element/
目录:主要放置颜色、数字、字符串等元素资源media/
目录:主要放置图片、音频、视频等媒体资源profile/
:放置一些自定义配置文件,如页面配置、卡片配置等。DevEco Studio默认会在profile/
目录下生成一个main_pages.json
文件,作为该模块的路由配置,在某些特定情况下需要我们手动进行修改。en_US/zh_CN
:中英文目录,包含中英文资源,应用运行时会根据设备语言环境自动匹配对应资源rawfile/
:可以存放各类资源,但它们会被直接打包进应用,不经过编译,也不会被赋予资源文件ID。合理使用能优化应用性能,过度使用会导致安装包过大等弊端。
应用程序包
我们称一个应用所对应的软件包文件,称为“应用程序包”。
当前我们的应用通常采用多模块(Module)设计机制:支持模块化开发,支持多设备适配
在理想情况下,我们期望将每个功能模块作为一个独立的 Module 进行开发,Module中包含其源码、资源文件、第三方文件、配置文件等,可以在配置文件中标注支持的设备类型(如 module.json5
配置文件中的 deviceTypes
字段)
Module类型
Module 按照使用场景可以分为两类:Ability类型的Module 和 Library类型的Module
Ability类型的Module 和 HAP包
Ability类型的Module用于实现应用功能,每一个Ability类型的Module编译后会生成一个 .hap
文件,即HAP包(Harmony Ability Package)。 HAP包可以独立安装和运行,是应用安装的基本单位。一个应用程序可以包含一个或多个HAP包。
应用中通常包含以下两种Ability类型的Module:
- entry类型的Module:应用的主模块,包含应用的入口界面、图标、主要功能等。编译后生成 entry 类型的HAP。对于一个设备上的应用程序包来说,entry类型的HAP最多只能包含一个,也可以不包含(前提是得有feature类型的HAP)。
- feature类型的Module:应用的动态特性模块,编译后生成feature类型的HAP。一个应用中可以包含一个或多个feature类型的HAP,也可以不包含(前提是得有entry类型的HAP)。
每个 HarmonyOS 应用必须至少包含一个 .hap
文件,可以是 entry 类型 或 feature 类型。
Library类型的Module 和 HAR/HSP包
Library类型的Module 用于共享代码和资源。同一个Library类型的Module可以被其他的Module多次引用,合理地使用该类型的Module,能够降低开发和维护成本。
Library类型的Module分为Static静态和Shared动态两种类型,编译后会生成HAR共享包和HSP共享包
- Static Library:静态共享库。编译后会生成
.har
文件,即静态共享包HAR(Harmony ARchive / Harmony ARchive Package) - Shared Library:动态共享库。编译后会生成
.hsp
文件,即动态共享包HSP(Harmony Shared Package)
实际上,Shared Library编译后也会生成一个.har
文件,作为HSP对外导出的接口,其他模块通过该.har
文件来引用HSP。由于没有功能上的作用,所以我们通常只说Shared Library编译后生成HSP。
共享包类型 | 编译和运行方式 | 发布和引用方式 |
---|---|---|
HAR | 随使用方编译,若有多个使用方,则在每个使用方中会存在相同的拷贝。因此建议开启混淆后编译 | 支持应用内引用;也可以独立打包发布,供其他应用引用(类似jar包) |
HSP | 可以独立编译,运行时一个进程中代码只会存在一份 | 随应用打包,当前支持应用内和集成态HSP。应用内HSP只支持应用内共享,集成态HSP可以发布到ohpm私仓和跨应用引用。 |
要注意的是,由于HSP仅支持应用内共享,如果HAR依赖了HSP,则该HAR也会变成仅支持应用内共享。
HAR和HSP均不支持循环依赖,也不支持依赖传递。
编译态包结构
我们已经知道了开发态的工程目录结构,如果把我们的项目打包编译,那么从开发态到编译态,Module中的文件会发生如下变更:
- ets目录:ArkTS源码编译生成.abc文件
- resources目录:AppScope目录下的
resources/
资源文件会合入到Module下面资源目录中;如果存在重名文件,则编译打包后只保留AppScope的资源文件。 - module配置文件:AppScope目录下的
app.json5
会合入到Module下面的module.json5文件之中。
举个例子,如果我们的工程目录是这样的:
├── AppScope
│ ├── app.json5
│ └── resources/
└── entry => Entry Module
│ └── src/main
│ ├── ets/
│ ├── module.json5
│ └── resources/
└── feature => Feature Module
│ └── src/main
│ ├── ets/
│ ├── module.json5
│ └── resources/
└── libarayA => Shared Library
│ └── src/main
│ ├── ets/
│ ├── module.json5
│ └── resources/
└── libraryB => Static Library
└── src/main
├── ets/
├── module.json5
└── resources/
那么编译打包之后的结果如下:
└── entry.hap => Entry Module
│ └── src/main
│ ├── ets/xxx.abc
│ ├── module.json5 => 包含AppScope的app.json5内容
│ └── resources/ => 包含AppScope的resources/内容
└── feature.hap => Feature Module
│ └── src/main
│ ├── ets/xxx.abc
│ ├── module.json5 => 包含AppScope的app.json5内容
│ └── resources/ => 包含AppScope的resources/内容
└── libarayA.hsp => Shared Library
│ └── src/main
│ ├── ets/xxx.abc
│ ├── module.json5 => 包含AppScope的app.json5内容
│ └── resources/ => 包含AppScope的resources/内容
└── pack.info
对于静态共享库 libraryB来说,属于 “谁引用,谁打包”。他会先被编译成.har
的HAR共享包,然后打包到所有引用它的HAP或HSP包中。
对于AppScope的资源来说,我们可以将其理解为 “所有包都引用的HAR”,会被打包进所有HAP或HSP包中。
发布态包结构
每个应用中至少包含一个.hap
文件,可能包含若干个.hsp
文件(也可能没有)。我们将所有的.hap
与.hsp
合在一起称为Bundle,其对应的bundleName
是应用的唯一标识。可在app.json5
的bundleName
字段配置。
当应用发布到应用市场时,需要将Bundle打包成一个.app
文件上架,称为App Pack(Application Package)。App Pack是发布上架到应用市场的基本单元,但是不能在设备上直接安装和运行。
同时,DevEco Studio会生成一个pack.info文件,用于描述App Pack中每个HAP和HSP的属性,包含app.json5
中的 bundleName
和 versionCode
、module.json5
中的 name
、type
、 abilities
等信息。
在应用签名、云端分发、端侧安装时,都是以HAP/HSP为单位进行签名、分发和安装的。