HarmonyOS应用系统开发——鸿蒙开发体系详解及入门实例运行

Posted 2021-12-18 吾辈皆疯人

        本篇文章的计划，先体系的介绍一下鸿蒙开发相关的体系内容，希望通过本篇内容构建对鸿蒙开发体系的了解，最后再来一个最简单入门例子。既是自我的学习，也希望对你了解鸿蒙开发的全貌有帮助。

        这样安排而没有直接写一个Helloworld例子的原因，很多朋友刚开始学的时候直接上手helloworld例子，虽然感觉动手入门了，但又感觉好像还是不太了解。因此在开始之前先整体的了解一下鸿蒙开发相关的体系内容，做到能够“窥全身、知全貌”而后再入门，这种方式我觉得对于构建学习体系和深入学习会有极大的好处。

        再啰嗦一句，对于很多学习编程的朋友建议一定要注重这种全貌、原理的研究，不然你只会在框架大楼里砌墙，而不会设计大楼的全貌，那这样你就真的只是一个会码代码的农民。

1、HarmonyOS开发概述

 1.1HarmonyOS开发概要

        针对HarmonyOS开发按不同的角度划分，可以有不同的分发：

        1、从宏观大类上分为三类：1）通用开发（可安装应用app，兼容安卓和鸿蒙）、2）原子化服务（鸿蒙自己特有的免安装应用服务）、3）智能设备开发（智慧屏、穿戴设备，华为最新的手表已经支持安装应用了，可以说想象无限，未来可以当做微型手机）。

        2、如果从开发语言上分：Java、javascript（支持传统js和带界面的低代码量开发）、eTS（华为自定义的一种声明式语言，代码简练更符合开发习惯，华为自己宣传更贴近自然语义，更高效、简洁，跨平台，粗看代码非常简练、易懂）；

        3、从开发内容上分：

        1）Ablility框架：包含Ability（各种能力）、公共事件与通知（订阅、发布、通知等消息）、后台任务调度和管控（前台、后台、挂起等）、线程管理（创建、等待、回收）、线程间通信（比如下载完任务完成，通知其他线程应用）、剪切板。

        而这其中最核心、最重要的，并会一直伴随鸿蒙开发的要属于：Ability。从字面看鸿蒙把各种设备的任何功能都抽象为一种能力Ability（能力，视频能力、美颜能力、夜视能力，和上文的FA、PA相对应）。

        Ability本身又分为Page Ability（带界面的相关能力）、Service Ability（服务能力，比如美颜功能）、Data Ability（数据能力，应用间、设备间数据共享）；最后还包含一个Intent，它是对象之间传递信息的载体，当一个Ability导航/切换到另一个（比如外卖饿了吗里面联系商家，饿了吗的商家展示Ability，跳转到电话Ability）通过Intent实现——通过Intent可以指定启动目标（这里就是启动电话），并携带相关数据（这里就是商家的电话直接带过去）。

        Ability可以说只要开发任何内容就必须用到，不得不关心（像线程、任务调度虽然重要，但不见得必须得用吧）。

        2）UI（界面开发）：提供JavaUI（粒度更细、更灵活）、ArkUI（方舟开发框架，支持两种模式：基于JS扩展的类Web开发范式，基于TS（华为自己定义的开发语言模式，华为自己简称TS）扩展的声明式开发范式；这里先简单的理解成方舟开发框架提供两种类似于Java Web开发，但是采用JS和TS的开发方式；后续再详细解释）、多模输入（鼠标、键盘、触摸、语音等）。

        3）多媒体：视频、相机、图像、音频、媒体会话等 相关数据的管理

        4）安全：权限管理（权限定义、申请、控制）、生物特征识别（人脸、指纹等识别）

        5）AI：文字、图片、文档、语音等识别、转换，二维码生成等；

        6）网络与连接：NFC（查询是否支持、状态、卡模拟、消息通知）、WLAN、网络管理、电话服务等

        7）数据管理：关系型数据库、对象映射数据库、分布式数据和文件服务（创建、打开、关闭、增删改、数据同步）、数据存储、融合搜索

        8）设备管理：穿戴设备、智慧屏、传感器（环境、运动等）、位置、设备标识等；

        9）原子化服务：服务特点（免安装、快捷直达、轻量、夸设备、独立）、服务发现、展示、分享、流转；

        4、从专题的角度划分：服务卡片（一种FA页面，直接展示应用核心内容，并支持快速进入应用）、流转（夸设备流转、多端协同）、华为分享（分享、接收、传输）、平行视界（双视窗支持等）

   1.2 HarmonyOS app组织结构  

        HarmonyOS应用分为两大类：安装的App和免安装原子化服务应用。

        用户应用程序以App Pack形式发布，它包含一个或者多个HAP（Harmony Ability Package）以及描述每个HAP属性的pack.info组成。HAP是上文提到的Ability的部署包，鸿蒙的应用是围绕一个个Ability（能力/功能）组件展开的。一个HAP由代码、资源、第三方库及配置组件组成。

 HAP又分为两种类型：entry和feature。

        entry：是应用的主模块，里面可以包含一个或者多个entry（它是一种HAP）类型的HAP，来支持不同规格的设备（如屏幕规格、API版本等）。

        feature：应用动态特性模块（它也是一种HAP，相比于entry表达的固定的屏幕尺寸，feature代表的是动态调度特性），一个APP可以包含N（N>=0）个feature的HAP。

        只有包含Ability的HAP才能独立运行。

        此外还有一种HAR（HarmonyOS Ability Resources）可以构建应用所需的所有内容，但是HAR不能独立安装，只能作为应用模块的依赖，而被引用。

   1.3其他内容

        1、开发工具：华为提供IntelliJ IDEA Community开源版本打造的HUAWEI DevEco Studio，与HarmonyOS的各种开发、调试做了深度融合，提供很多方便、好用的功能；另外提供DevEco Service提供安全测试、云测试、远程真机测试；真的试考虑很周全，免去项目开发完毕再扫描漏洞、再做压力并发测试，最良心的还提供远程真机测试。。。

        2、测试：DevEco提供性能、安全、兼容、稳定性、功耗、流转等测试，并提供单元测试框架、分布式UI测试框架、综合评分等。

        3、穿戴设备：1）智能穿戴设备指搭载HarmonyOS的手表，目前只有HUAWEI Watch 3，可以去手表商城看下，就大概知道支持哪些功能和应用场景（支持多种场景互动、应用安装）； 2）轻量智能穿戴设备，目前支持HUAWEI WATCH GT 2 Pro（消息通知、与手机内容互动，自身非鸿蒙因此应用很弱）。

         穿戴设备单独列出来，二者（智能、轻量智能到底有啥区别区别困惑了我好久）的核心区别，一个是HarmonyOS，一个非鸿蒙，在最新的WATCH 3中已经支持高德地图、喜马拉雅、新浪新闻、腾讯体育、航旅纵横等；在手表上可以安装应用真的让人很心动，未来鸿蒙才是趋势。下图是华为Watch 3鸿蒙手表中各种app，看得直流口水，真香...

        4、OpenHarmony与HarmonyOS的关系

        在这里讲一下二者的区别。

        OpenHarmony是鸿蒙操作系统的开源版本，免费开源，而Harmony OS本身是闭源的；二者的关系：OpenHarmony相当于安卓，Harmony OS相当于小米的UI、华为的EMUI之间的关系；如果你对Linux比较了解，OpenHarmony相当于Linux的内核，HarmonyOS相当于红帽、Ubuntu等发行版。任何的厂家都可以用OpenHarmony，但是其他手机厂商应该是无法直接使用Harmony OS的；至少因为前者开源谁都可以无条件使用，后者是华为的需要和华为签订某些协议才有可能使用。

        OpenHarmony是基础，我们前面讲到的底层大部分特性是OpenHarmony的特性，Harmony OS在OpenHarmony的基础上开发而来；OpenHarmony基本上没法直接使用（即使提供的界面也是最简陋、最基础的东西），只有在其基础上开发定制才能得到可以使用的HarmonyOS。OpenHarmony虽然支持万物互联（各种类型的设备，冰箱、热水器、洗衣机、豆浆机等），但是华为没有那么多的精力（以冰箱为例，华为对使用冰箱场景既不专业，也可避免与冰箱厂商竞争）。华为在OpenHarmony基础上开发的HarmonyOS只涵盖自己的擅长的核心领域：手机、电视、穿戴设备等，而其他领域的万物协同、智慧应用就由各自厂家来开发；比如美的基于OpenHarmony打造的美的物联网操作系统。这样就分工明确、彼此互补——共同构建一个真正万物互联的生态。感兴趣的同学可以思考一下美的没什么要做？可以简单的说让美的的设备使用更简单却更聪明。

        因为美的物联网操作系统和HarmonyOS同源，所以数据协同、系统同步、互联等天生的容易；这才是鸿蒙最厉害，最有未来的地方。

        以上内容是粗略对HarmonyOS开发内容比较重要部分的梳理，难免有理解不准和错误的地方；接下来就进入helloworld例子。

2、开发前准备（环境配置）

2.1例子概述

        1、HarmonyOS支持多种开发模式和语言，具体包括eTS、Java、JS（支持传统JS代码和低代码量代码），官方提供了4个例子，这里就以JS为例，只有能跑起来入了门，看看都大同小异；

        2、最好有Java、JS、移动端其中之一的开发基础，如果没有建议从JS开始练习吧，应该最容易上手。

        3、官网的HelloWold例子是A页面点击跳转到B页面；同时可以参考官网的HelloWorld例子 :   HarmonyOS开发官方入门HelloWorld例子

2.2环境准备

2.2.1 注册成为个人/团队开发者

      在开发、创建、发布应用前，需要去华为开发者联盟官网注册成为开发者，可以选择个人开发者和企业开发者，权益有些差别；注册以后都必须实名认证，按着要求填即可，具体可以参考官方文档：  华为开发者注册和实名认证

2.2.2 Devco Studio 开发工具下载及安装

        1、去官网下载开发工具DevEco Studio 3，下载地址：             华为操作系统DevEco Studio和SDK下载与升级

        2、得到一个exe文件，启动下一步、下一步自动安装

        3、配置开发环境 

         1）设置npm registry:第一次启动进入配置向导页面，DevEco Studio已经内置对应仓地址，这里点击下一步即可；

         2）DevEco Studio向导指引开发者下载SDK，默认下载OpenHarmony SDK。剩下根据引导下一步、同意等即可完成安装。 

        但是默认的OpenHarmony SDK并不是我们需要的SDK，我们需要的是Harmony SDK。

        在DevEco Studio的欢迎界面，点击欢迎页中的Configure（六边形的图标） > Settings > SDK Manager > HarmonyOS Legacy SDK，然后点击Edit设置HarmonyOS SDK存储路径。

         注意：默认路径应该和上一步的OpenHarmony一样，必须要更改一下，不然OpenHarmony就会被删除。另外SDK以及其他的一些内容较大，不建议方C盘。

         根据自己勾选的API版本和语言安装完成界面

         同样如果需要更新SDK、其他版本等只需要这里勾选，点击Apply即可实现。

         在DevEco Studio打开工程的情况下，点击Files > Settings > SDK Manager > HarmonyOS Legacy SDK进入当前界面。

        3）配置HDC工具环境变量

        HDC是为开发者提供HarmonyOS应用的调试工具，为方便使用HDC工具，请为HDC工具的端口号设置环境变量。

        Windows环境变量设置方法：



        在我的电脑 > 属性 > 高级系统设置 > 高级 > 环境变量中，添加HDC端口变量。变量名为：HDC_SERVER_PORT，变量值设置为7035。

        至此全部准备工作完毕，接下来终于开始新建Helloworld项目啦。

2.3创建并运行一个默认的程序

        1、创建一个空的工程Create Project，这里选择JS、Phone，然后Finish。

        此时得到一个点击可以直接运行的空工程 ，可以打印你好的页面，接下来先利用模拟器运行一下看下效果再改造例子。

         2、添加虚拟模拟器

        华为的模拟器分本地虚拟模拟器和远程真机运行（特别良心）。

        1）、添加本地虚拟机模拟器

        A、在DevEco Studio菜单栏，点击进入File > Settings > DevEco Labs > Emulator页签，勾选“Enable Local Emulator”，点击OK。

         B、点击Files > Settings > SDK Manager > HarmonyOS Legacy SDK页签，勾选并下载Platforms下的System-image和Tools下的EmulatorX86资源。

        C、创建本地模拟器

        点击菜单栏的Tools > Device Manager，在Local Emulator页签中，点击右下角的New Emulator按钮，创建一个本地模拟器。 还可以在Next中修改、配置创建虚拟机的相关信息如CPU、DPI等。

 D、启动本地虚拟机，会得到一个模拟的黑框手机（就不截图了）；至此等着运行程序了。

2）、调用远程真机

        在虚拟机配置的边上有个“Remote Emulator”,就是运行真机。需要登录注册的华为开发者账号就可以使用了；为了节约资源，每次真机使用时间1小时；超过1小时断开以后就可以继续使用了。

   3、运行创建的默认程序

        启动本地或者/远程真机，选择entry即可运行程序；这里我实例截图的是本地虚拟机；可以本地、远程都试试；远程更方便、更容易。

 2.4通过传统JS代码自定义一个HelloWorld程序

        1、修改index页面（创建项目时已经有了，这样是首页）

        在Project窗口，选择“entry > src > main > js > default > pages > index”，修改代码：

<!-- index.hml中代码 -->
<div class="container">
    <!-- 添加一个文本 -->
    <text class="text">
        Hello World
    </text>
    <!-- 添加一个按钮，按钮样式设置为胶囊型，文本显示为Next，绑定launch事件 -->
    <button class="button" type="capsule" value="Next" onclick="launch"></button>
</div>


/* index.css 内容*/
.container 
    flex-direction: column; /* 设置容器内的项目纵向排列 */
    justify-content: center; /* 设置项目位于容器主轴的中心 */
    align-items: center; /* 项目在交叉轴居中 */
    width:100%;
    height:100%;

/* 对class="text"的组件设置样式 */
.text
    font-size: 42px;

/* 对class="button"的组件设置样式 */
.button 
    width: 240px;
    height: 60px;
    background-color: #007dff;
    font-size: 30px;
    text-color: white;
    margin-top: 20px;



// index.js内容
import router from '@system.router';

export default 
  launch() 
    router.push (
      uri:'pages/details/details', // 指定要跳转的页面
    )
  

     2、创建第二个跳转页面

   在Project窗口，打开“entry > src > main > js > default”，右键点击“pages”文件夹，选择“New > JS Page”，命名为“detail”,会创建一个detail文件夹，并且下面有三个文件：detail.html、detail.js、detail.css，具体目录结构如下：

修改detail中代码

<!-- detail.hml -->
<div class="container">
  <text class="text">
    Hi there
  </text>
</div>

/* detail.css */
.container 
    flex-direction: column;
    justify-content: center;
    align-items: center;
    width:100%;
    height:100%;

.text 
    font-size: 42px;
    text-align: center;

 3、利用真机或者本地模拟运行程序，示意效果

         写在最后，因为是初次接触鸿蒙，以上的内容基本上是对HarmonyOS官方开发文档的整理，很多内容直接参考甚至照抄了鸿蒙官方的文档，刚开始不得不如此，但是也加入了一些自己的思路和思考！整篇写下来，感觉把最最基础的鸿蒙理顺了，因为看即使是照抄，也要思考如何组成一篇比较通顺、完整、易懂的文章！思考、动手才是真正的学习过程，供大家参考！