背景

隨著越來(lái)越多設(shè)備的智能化，在多設(shè)備場(chǎng)景下應(yīng)用開(kāi)發(fā)面臨以下挑戰(zhàn)：從多設(shè)備的形態(tài)差異(不同大小、不同分辨率、不同形狀的屏幕，多樣化的交互方式–按鈕、觸屏、鍵盤、語(yǔ)音、手勢(shì)等)，多設(shè)備的能力差異(內(nèi)存從百 KB級(jí)到GB級(jí)設(shè)備)。

針對(duì)上述挑戰(zhàn)，HarmonyOS作為一款面向萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的、全新的分布式操作系統(tǒng)，將迎刃而解，這得益于HarmonyOS的分布式應(yīng)用框架，這些多設(shè)備組成一個(gè)超級(jí)終端，充分發(fā)揮各設(shè)備能力，從而實(shí)現(xiàn)多設(shè)備間多端協(xié)同、跨端遷移，為萬(wàn)物互聯(lián)奠定基礎(chǔ)。

針對(duì)HarmonyOS的分布式應(yīng)用框架后面章節(jié)將分別深入解讀。

一、HarmonyOS用戶程序

在HarmonyOS系統(tǒng)上應(yīng)用分為：HarmonyOS應(yīng)用、原子化服務(wù)，HarmonyOS應(yīng)用就是跟傳統(tǒng)應(yīng)用一樣需要在應(yīng)用商店下載安裝，原子化服務(wù)是具有獨(dú)立操作入口、免安裝、實(shí)現(xiàn)特定功能，比微信小程序功能更強(qiáng)大，加上HarmonyOS的跨設(shè)備、分布式的能力及應(yīng)用，二者具有無(wú)限能力。

從開(kāi)發(fā)者角度看，HarmonyOS上基本的組件分為3+1，其中3代表三個(gè)Ability，分別是：PageAbility：負(fù)責(zé)用戶界面的顯示，DataAbility：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的管理，對(duì)外部提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)抽象，ServiceAbility:負(fù)責(zé)后臺(tái)運(yùn)行的任務(wù)。1代表AbilityForm服務(wù)卡片，可以將重要信息或操作前置于此，以達(dá)到服務(wù)直達(dá)，減少體驗(yàn)層級(jí)的目的。3+1組件進(jìn)行組合開(kāi)發(fā)出HarmonyOS上的應(yīng)用，其打包格式為HAP(HarmonyOS Ability Package)，根據(jù)HAP是否有界面分為：FA(Feature Ability)、PA(Particle Ability)兩種類型。

二、HarmonyOS分布式應(yīng)用程序框架整體架構(gòu)

從應(yīng)用框架的角度對(duì)系統(tǒng)的分層，共分5層，分別如下：

底層軟件層

包括內(nèi)核和HAL、軟總線，這一層開(kāi)發(fā)者不會(huì)用著，一般默默地為開(kāi)發(fā)者和用戶服務(wù)。

基礎(chǔ)服務(wù)層

包括分布式調(diào)度管理、分布式數(shù)據(jù)管理、分布式硬件管理、分布式權(quán)限管理。

核心服務(wù)層

包括全局包管理、分布式運(yùn)行管理，全局包管理：HarmonyOS上的應(yīng)用不再局限于單臺(tái)設(shè)備上，包管理還包括跨虛擬終端上的所有設(shè)備。分布式運(yùn)行管理負(fù)責(zé)應(yīng)用動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)管理，包括協(xié)同框架、遷移框架、服務(wù)卡片框架。

應(yīng)用接口層

是系統(tǒng)提供給廣大開(kāi)發(fā)人員開(kāi)發(fā)應(yīng)用的接口層，不管系統(tǒng)底層實(shí)現(xiàn)有多復(fù)雜，但提供給開(kāi)發(fā)者的接口盡可能的簡(jiǎn)單。這層包括之前提到的基本組件，還有ACE(Ability Cross-platform Environment)框架，在多設(shè)備的交互模型下，一致性很重要，從UI的角度怎么讓UI框架適應(yīng)大屏、小屏、長(zhǎng)屏、方屏、橫屏等，這個(gè)一致性很大程度是由ACE框架支撐的。

用戶程序?qū)?

這層就是廣大開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)的應(yīng)用供用戶使用。

三、HarmonyOS分布式應(yīng)用程序框架運(yùn)行視圖

這是應(yīng)用框架運(yùn)行時(shí)的視圖，運(yùn)行時(shí)每個(gè)應(yīng)用在獨(dú)立的沙箱里面，彼此隔離互不影響，這樣保證了系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)里面包含像AppSpawn負(fù)責(zé)進(jìn)程的孵化，AppMS負(fù)責(zé)進(jìn)程的管理，BMS(Bundle Manager Service)負(fù)責(zé)包的管理，AMS(Ability Manager Service)負(fù)責(zé)基本的組件管理，DMS(Distributed Manager Service)負(fù)責(zé)分布式業(yè)務(wù)的,是專門的一個(gè)底層的服務(wù)，我們好多上層的服務(wù)都有分布式的業(yè)務(wù)，經(jīng)由它進(jìn)行一個(gè)連接的業(yè)務(wù)的歸一，它的主要職責(zé)包括像分布式任務(wù)管理、跨設(shè)備狀態(tài)和數(shù)據(jù)同步。

四、HarmonyOS分布式操作：多端協(xié)同

多端協(xié)同是為了讓我們的應(yīng)用程序在多個(gè)端上完成一個(gè)業(yè)務(wù)，這個(gè)時(shí)候系統(tǒng)的框架提供了三種能力給應(yīng)用程序。第一個(gè)跨設(shè)備組件啟動(dòng)，有了這個(gè)能力就可以完成一個(gè)并發(fā)。第二個(gè)是跨設(shè)備數(shù)據(jù)傳遞，經(jīng)由一個(gè)連接通道進(jìn)行業(yè)務(wù)的協(xié)作。第三個(gè)是分布式共享對(duì)象能夠讓你能夠自動(dòng)的在兩個(gè)設(shè)備或多個(gè)設(shè)備之間進(jìn)行狀態(tài)的自動(dòng)同步。

右上角的代碼片段強(qiáng)調(diào)的是一個(gè)連接，其實(shí)在系統(tǒng)層面提供一個(gè)連接看似是很自然的事情，但背后及其復(fù)雜，HarmonyOS上的設(shè)備跨越了從小到中到大的各種類型的設(shè)備，它們的芯片的類型不一樣、它們的連接方式也是不一樣的，可能有WI-FI、可能有藍(lán)牙等等，這樣的連接是無(wú)線的，經(jīng)常有干擾，這種連接還要把底下的網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)給過(guò)濾掉。

在多端協(xié)同框架的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)者能夠開(kāi)發(fā)出跨越多個(gè)設(shè)備的應(yīng)用。舉例子：你可以在pad上開(kāi)發(fā)一個(gè)觀看視頻的應(yīng)用，這樣借助手機(jī)可以對(duì)視頻進(jìn)行文字評(píng)論和回復(fù)，進(jìn)行一個(gè)業(yè)務(wù)的跨端，這樣就可以達(dá)到并發(fā)、協(xié)作、互補(bǔ)。

五、HarmonyOS分布式操作：跨端遷移

HarmonyOS上任務(wù)管理中心可以在一個(gè)端上管理所有超級(jí)終端上的任務(wù)，借助這個(gè)任務(wù)管理中心，可以輕松的把一個(gè)任務(wù)從手機(jī)端遷移到大屏上，這個(gè)過(guò)程就是開(kāi)發(fā)者跟系統(tǒng)的一個(gè)對(duì)接。系統(tǒng)本身通過(guò)任務(wù)管理中心、通過(guò)應(yīng)用拿到一個(gè)狀態(tài)，應(yīng)用本身通過(guò)回調(diào)把狀態(tài)傳遞給系統(tǒng)，系統(tǒng)間傳遞這個(gè)狀態(tài)，開(kāi)發(fā)者就不用關(guān)心了，借助遷移框架給用戶打造一個(gè)連續(xù)性、一致性的效果。

六、HarmonyOS基本架構(gòu)：分布式窗口管理

不管是多端協(xié)同還是跨端遷移，當(dāng)用戶在任務(wù)中心拖動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將拖動(dòng)的任務(wù)窗口牽引到一個(gè)虛擬的窗口中渲染，將渲染結(jié)果傳遞給目標(biāo)的代理窗口填充進(jìn)去，不僅僅是把視頻流的一個(gè)傳輸過(guò)去，還有用戶的交互事件發(fā)回給原始的應(yīng)用，既有系統(tǒng)多模統(tǒng)一的交互模塊，對(duì)應(yīng)用來(lái)說(shuō)是其實(shí)感知不到的，不知道事件來(lái)自本端還是另一端。

七、HarmonyOS基本架構(gòu)：分布式硬件

現(xiàn)在的設(shè)備包含的硬件、外設(shè)非常多，比如相機(jī)、麥克風(fēng)，包括各種各樣的傳感器，像手表里每天監(jiān)測(cè)睡眠、每天的步行等健康的一個(gè)狀態(tài)，如果這些設(shè)備僅局限在一個(gè)設(shè)備上使用那就是一個(gè)極大的限制。所以在分布式環(huán)境的編程中，系統(tǒng)從硬件的角度提供了兩個(gè)能力，第一個(gè)是全局的虛擬化，將所有連接到超級(jí)終端上的硬件外設(shè)全局的池化，這樣能提供給開(kāi)發(fā)者跨端調(diào)用，不用自己建立連接，不用自己管理硬件使用權(quán)的交換，也不用二次授權(quán)，這是因?yàn)橛布芏鄷r(shí)候是跟隱私相關(guān)的，系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)統(tǒng)一的全局虛擬化將這些底層能力打通了。

然后是第二是硬件自動(dòng)跟隨，我們的軟件是不局限在一個(gè)設(shè)備上的，可能是從一個(gè)設(shè)備遷移到另一個(gè)設(shè)備，比如這個(gè)時(shí)候在播放聲音，比如這個(gè)時(shí)候在跟別人視頻聊天，那么這些硬件跟隨著自動(dòng)遷移過(guò)去，這一點(diǎn)系統(tǒng)在應(yīng)用框架以及底層的分布式硬件的一個(gè)結(jié)合完成了這么一個(gè)事情，減少開(kāi)發(fā)者的負(fù)擔(dān)。

原文鏈接：https://harmonyos.51cto.com