云智能资深专家崮德：谈谈我对华为HarmonyOS 2.0的看法

Posted 2021-06-28 HaaS技术社区

注：本文作者胡俊锋（崮德），阿里云智能资深技术专家，拥有将近20年的嵌入式物联网开发设计经验，精通蓝牙、RTOS、Linux、微内核。2017年加入阿里巴巴，负责蓝牙mesh、Alios Things和HaaS物联网设备云端一体Low-Code开发框架。

 

6月2日华为正式发布了HarmonyOS 2.0，一时间网上展开了各种讨论，有大赞华为为国产OS争光添彩的，有说还是在用安卓套壳的，我也来谈谈我的一些看法。

 

HarmonyOS2.0特性介绍

 

注：图源网络

 

本次鸿蒙发布会针对HarmonyOS2.0主要发布了6个特性，分别是：

1. One as All，All as One：采用了全栈解耦的架构，支持的设备RAM大小从128KB到GB级别，比如风扇（KB级别），手表（MB级别），手机（GB级别），都只需要一个操作系统（HarmonyOS 2.0）。

2. 分布式技术：参考计算机硬件总线，在1+8+N设备间搭建一条“无形”的分布式软总线，具备自发现、自组网、高带宽、低时延的特点，根据需要自由组合硬件。

3. 统一的控制中心：一个界面控制所有分布式软总线上挂载设备的统一的控制中心，且可用在不同的设备上，这样就可以在手机甚至手表上统一控制比如家里的各种电器了。

4. 超级终端：将多个终端（比如手机和电视）组合成超级终端，通过统一的控制中心，非常方便的就可以把手机和电视组合成超级终端，手机就可以使用电视的显示屏了。

5. 分布式编程框架：提出分布式编程框架，将设备各种能力抽象成原子化服务，代替手机APP，以卡片的形式实现服务在设备间流转，且免安装。

6. 全栈优化：通过全栈优化，提供更好的性能体验，优化点包括存储，显示等。

 

总的来看，核心思想是为了在万物互联、万物智能时代，解决连接复杂、操控繁琐、体验割裂三大问题，并且从设备为中心转换为以内容为中心（内容在各设备间自由流转）。

 

HarmonyOS总体架构

 

注：图源网络

 

这个是HarmonyOS的总体架构，从下向上分别是内核层，系统服务层，框架层和应用层。

 

在内核层，HarmonyOS目前是有Linux Kernel（主要用在手机），LiteOS（用在手表、风扇等领域）两个内核，虽然华为宣称HarmonyOS是一套操作系统，本质上看来还是两套。但华为的野心肯定不止于此，一方面在系统服务层的需求侧，华为肯定会制定对于内核的标准，这样可以包括更多的内核进来，另一方面，华为之前宣传的微内核，可能也会是用来统一内核的一个方向，是否能统一，我们持续关注。

 

在系统服务层，华为扩展了分布式的各种技术，比如分布式软总线，分布式数据管理和分布式任务调度，并在此基础上提出了各种系统能力，分成4大类：系统基本能力子系统集，基础软件服务子系统集，增强软件服务子系统集和硬件服务子系统集。其中的最重要的分布式相关技术是在系统基本能力子系统集中。

 

框架层主要定义了应用开发框架和UI开发框架。在UI开发框架中，为了解决用户体验割裂的问题，统一了UI的跨屏交互；在应用开发框架中，又提出FA/PA的原子能力，使用卡片式即用即走的技术，打破了应用市场的格局，降低了安装应用的获客成本 。

 

应用层主要是针对不同场景的不同应用。不再赘述。

 

HarmonyOS与安卓的关系

 

注：图源网络

 

一言以蔽之HarmonyOS与安卓关系为：

HarmonyOS（手机端） = OpenHarmony + AOSP + HMS

 

手机侧从安卓升级鸿蒙之后，AOSP完整保留（会在JVM虚拟机、文件系统等方面做一些优化，体现鸿蒙的“快”），也就完整兼容原有的安卓APP，不需要进行APP升级。手机侧鸿蒙系统包含完整的安卓，所以有“安卓套壳”之嫌。这也是生态兼容性的无奈之举，只有如图中鸿蒙APP的数量越来越多，完全替换安卓APP的时候，也就不再有套壳的必要了。

 

OpenHarmony是华为宣称鸿蒙系统开源后建立的开源项目，热度较高，包括了本次发布的各种特性代码，华为对生态的重视态度可见一斑。OpenHarmony中开源了LiteOS的两个版本，M和A版本，对应芯片的Cortex M和A系列。理论上可以覆盖4GB以下内存的设备。目前用在智能家居、手表等弱交互设备上。

 

华为提出了一整套鸿蒙API，将全部的安卓API进行封装，并增加了诸如分布式数据同步、分布式RPC之类的接口。对于一个具体的APP，未来可能出现安卓版与鸿蒙版，两者都可以运行在鸿蒙系统上，但鸿蒙版APP无法运行在安卓之上。

 

鸿蒙配套的HMS并未开源，其会建立类似google play这样的“鸿蒙应用商店”。这是国内其他手机厂家如果要切换鸿蒙的时候极不愿意看到的，所以HMS目前不强制其他手机厂家采用，这部分博弈结果待持续观察。

 

总的来说，华为的“诗和远方”是从上至下逐层替换安卓，但“眼前的苟且”是完全兼容安卓现有生态所有APP，同时新增支持鸿蒙分布式新特性。

接下来，让我们看看上图中的“分布式”的技术细节。

 

HarmonyOS核心技术：分布式技术

 

注：图源网络

 

OpenHarmony最核心和最底层的技术是分布式技术，从以下几点可以看出：

1. 从宣传角度，HarmonyOS重点宣传的是各种场景化分布式能力。

2. 从品牌角度，HarmonyOS生态品牌是HarmonyOS Connect，Connect强调的就是分布式的互联互通。

3. 从技术角度，HarmonyOS和安卓最主要的技术区别就是分布式能力。

    

分布式技术的核心是分布式软总线，分布式软总线的技术目标是让使用者像使用硬件总线一样的体验，方便的自由组合硬件设备。

 

软总线开发上强调极简。主要包括两类接口，一类是会话建立，另一类是数据传输。用户调用几个API就能够在高带宽，高可靠的数据通路上传输数据。

 

核心技术包括了多跳自组网，多协议混合组网和极简传输协议。

1. 多跳自组网完成局域网内设备的自组织网络构建，混合组网是用于完成Wi-Fi和蓝牙等多种不同连接方式的混合组网。不同网络连接方式之间会有轻量级的网关做好数据转换。

2. 极简传输协议将5层协议简化为1层，简化协议层级，减少层间交互开销。针对性能，华为在软硬结合部分做了非常多的优化。保证了分布式软总线的各项性能指标。而HarmonyOS宣称的高吞吐和高容错，据分析，其实是基于Wi-Fi6等最新技术测试的数据。

 

在分布式软总线基础上，构建了分布式核心技术能力，分布式数据管理、分布式任务调度和分布式安全：

1. 分布式数据管理，提供了如文件系统，数据库等服务。在分布式软总线高速通道基础上，优化各种文件缓存和预取策略，获得比Samba(一种局域网资源共享协议)更好的性能。

2. 分布式任务调度，支持跨设备的应用远程启动，调用及迁移等操作。还是基于底层高速的分布式软总线，及调度策略，实现了高效的RPC(远程调度)。通过这个能力，使用者可以调用局域网内不同智能硬件的能力，如屏幕，摄像头，算力等。

3. 分布式安全，实现了点到点设备连接时的互信认证和设备群组管理能力，应用签名和验签，系统权限等能力。

 

华为为什么重兵HarmonyOS及如何做的？

 

注：图源网络

 

在我看来，华为之所以重兵HarmonyOS，核心出发点在于为自己的消费者业务服务，毕竟华为已然是一家硬件品牌公司，消费者业务产品线从手机到平板，再到电视、手表、音箱等，逐渐扩张的产品线需要一套操作系统来统一，只不过是借着万物互联的趋势，提出了全场景“超级终端”的设想，简言之就是HarmonyOS是为“超级终端”里各个单品打造的，这也是华为一直宣称HarmonyOS与android的定位不同之所在。

 

技术上，前面也已提到，HarmonyOS以分布式技术为核心，用来解决全场景“超级终端”所面临的连接复杂、操控繁琐、体验割裂三大问题。

 

生态方面，华为也希望借着HarmonyOS，重新打造三大生态：应用市场生态、HarmonyOS Connect IoT设备连接生态、开源操作系统生态。

 

总结

 

HarmonyOS的优势就是其1+8+N战略。HarmonyOS在华为瞄准下一代超级入口打造操作系统打磨分布式核心技术，解决连接复杂、操控繁琐、体验割裂三大问题；以手机为核心，围绕智慧出行、智能家居、运动健康、智慧办公、影音娱乐5大场景，构建全场景的“超级终端”的一致性体验；并且打造三大生态（应用市场生态、HarmonyOS Connect IoT设备连接生态、开源操作系统生态）。今年规模预计达到3亿个（在网手机约6亿可支持升级到鸿蒙OS），同时也继续兼容现有安卓APP生态。但其劣势就是角色冲突，既是运动员又是裁判。

 

如果从“四看”来点评HarmonyOS的话：

1. 看“自己”：鸿蒙OS成败关键在于华为手机的发展？手机业务的死亡是否反而会使鸿蒙OS凤凰涅磐？比如最近的荣耀手机，从华为剥离后，市场占有率从3%回到了9.5%，实现了涅磐重生。

2. 看竞对：小米、OV等手机厂商核心是要掌控UI交互、应用市场分发、以及IoT设备连接生态，很可能不会直接采用鸿蒙OS。

3. 看行业：对比谷歌，手机操作系统是一个生态之战，需要花大价钱去培育生态，是先赔钱后赚钱的模式，要看华为如何放弃自己的短期利益。

4. 看市场：在2C消费互联网领域，全场景“超级终端”的体验是非常好的体验，这个良好的体验一定是未来的发展趋势。