【云驻共创】如何快速拆解鸿蒙端云协同应用开发？
【云驻共创】如何快速拆解鸿蒙端云协同应用开发？
本文主要从端云协同应用开发入手，阐述什么是HarmonyOS系统，以及演示HarmonyOS应用开发，然后进一步带大家了解云原生技术，人工智能技术，并在最后给大家带来端云协同下的应用场景，帮助大家更好的了解相关开发。
端云协同应用开发
随着云计算发展进入成熟阶段，云原生技术日趋成熟，伴随容器、微服务等技术快速发展，以"生在云上、长在云上”为核心理念的“云原生技术”，被视为云计算未来十年的重要发展方向。 同时云原生逐渐在人工智能、移动应用开发等新兴领域崭露头角;近年来信息安全被上升为国家战路，国产化操作系统的研发和推广成为了必然要求。
鸿蒙技术框架与技术特性
华为鸿蒙HarmonyOS系统是面向万物互联的全场景分布式操作系统，支持手机、平板、智能穿戴、智慧屏等多种终端设备运行，提供应用开发、设备开发的一站式服务的平台。
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。系统功能按照“系统 > 子系统 > 组件”逐级展开，在多设备部署场景下，支持根据实际需求裁剪某些非必要的组件。HarmonyOS技术架构如下所示：
内核层
内核子系统：采用多内核（Linux内核或者LiteOS）设计，支持针对不同资源受限设备选用适合的OS内核。内核抽象层（KAL，Kernel Abstract Layer）通过屏蔽多内核差异，对上层提供基础的内核能力，包括进程/线程管理、内存管理、文件系统、网络管理和外设管理等。
驱动子系统：驱动框架（HDF）是系统硬件生态开放的基础，提供统一外设访问能力和驱动开发、管理框架。
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：
系统基本能力子系统集：为分布式应用在多设备上的运行、调度、迁移等操作提供了基础能力，由分布式软总线、分布式数据管理、分布式任务调度、公共基础库、多模输入、图形、安全、AI等子系统组成。
基础软件服务子系统集：提供公共的、通用的软件服务，由事件通知、电话、多媒体、DFX（Design For X） 等子系统组成。
增强软件服务子系统集：提供针对不同设备的、差异化的能力增强型软件服务，由智慧屏专有业务、穿戴专有业务、IoT专有业务等子系统组成。
硬件服务子系统集：提供硬件服务，由位置服务、用户IAM、穿戴专有硬件服务、IoT专有硬件服务等子系统组成。
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。
分布式系统能力：系统级分布式能力服务，在应用框架层有提供多语言框架API可直接调用
框架层
框架层为HarmonyOS应用开发提供能力，包括C/C++/JS等多语言的用户程序框架和Ability框架，适用于JS语言的ArkUI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，设备支持的API也会有所不同。 用户程序框架:支持Java/C/C++/JS/ArkTS等多语言. UI框架:包括适用于ArkTS/JS语言的方舟开发框架即ArkUI和适用于Java语言的Java UI框架 多语言框架API:支持Java/C/C++/JS/ArkTS等多语言
应用层
应用层包括系统应用和第三方非系统应用。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。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。
应用层支持基于框架层实现业务逻辑的原子化开发，构建以FA/PA为基础组成单元的应用，应用包括系统应用和第三方非系统应用一个应用由一个或多个FA (Feature Ability) 或PA (Particle Ability) 组成。 1.FA是有UI界面，用户交互的能力。
2.PA是无UI界面，后台运行任务的能力，统一的数据访问抽象。
技术特性
硬件互助，资源共享
主要通过下列模块达成
分布式软总线
分布式软总线是多设备终端的统一基座，为设备间的无缝互联提供了统一的分布式通信能力，能够快速发现并连接设备，高效地传输任务和数据。
分布式数据管理
分布式数据管理基于分布式软总线，实现了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，应用跨设备运行时数据无缝衔接，为打造一致、流畅的用户体验创造了基础条件
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、绑定/解绑、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、资源使用情况并结合用户的习惯和意图，选择最合适的设备运行分布式任务
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，将周边设备作为手机能力的延伸，共同形成一个超级虚拟终端。
一次开发，多端部署
HarmonyOS提供用户程序框架、Ability框架以及UI框架，能够保证开发的应用在多终端运行时保证一致性。一次开发、多端部署。
多终端软件平台API具备一致性，确保用户程序的运行兼容性。
支持在开发过程中预览终端的能力适配情况（CPU/内存/外设/软件资源等）。
支持根据用户程序与软件平台的兼容性来调度用户呈现。
统一OS，弹性部署
HarmonyOS通过组件化和组件弹性化等设计方法，做到硬件资源的可大可小，在多种终端设备间，按需弹性部署，全面覆盖了ARM、RISC-V、x86等各种CPU，从百KiB到GiB级别的RAM。
系统类型
HarmonyOS支持如下几种系统类型：
轻量系统（mini system）
面向MCU类处理器例如Arm Cortex-M、RISC-V 32位的设备，硬件资源极其有限，支持的设备最小内存为128KiB，可以提供多种轻量级网络协议，轻量级的图形框架，以及丰富的IOT总线读写部件等。可支撑的产品如智能家居领域的连接类模组、传感器设备、穿戴类设备等。
小型系统（small system）
面向应用处理器例如Arm Cortex-A的设备，支持的设备最小内存为1MiB，可以提供更高的安全能力、标准的图形框架、视频编解码的多媒体能力。可支撑的产品如智能家居领域的IP Camera、电子猫眼、路由器以及智慧出行域的行车记录仪等。
标准系统（standard system）
面向应用处理器例如Arm Cortex-A的设备，支持的设备最小内存为128MiB，可以提供增强的交互能力、3D GPU以及硬件合成能力、更多控件以及动效更丰富的图形能力、完整的应用框架。可支撑的产品如高端的冰箱显示屏。
全场景领域
指智能家居、智慧办公、智慧出行、运动健康、影音娱乐，教育关怀等场景
1+8+N
“1+8+N”是HarmonyOS的打造全场景战略。其中，“1”是智能手机，“8个大行星”是指大屏、音箱、眼镜、手表、车机、耳机、平板、PC等等。围绕着关键的八大行星，周边还有合作伙伴开发的N个卫星，指的是移动办公、智能家居、运动健康、影音娱乐及智能出行各大板块的延伸业务。未来，HarmonyOS会持续围绕着端、管、云、芯构筑全场景智慧生态。
云原生技术
云原生指构建和运行应用以充分利用通过云技术交付模式交付的分布式计算。云原生应用旨在充分利用云技术平台特有的可扩展性、弹性和灵活性优势。
核心技术
云原生基金会全景图
云原生有四大核心技术，包括容器技术、微服务、CI/CD、Devops。
容器
容器技术的特点
容器技术的特点可以和虚拟机的对比中可见一斑：
（1）轻量化。只打包了必要的Bin/Lib，通常为KB- MB，而虚拟机通常大小为GB-TB，更重更占内存。
（2）部署以秒计算。容器的部署非常迅速，通常在秒级，比虚拟机数分钟更快。
（3）弹性伸缩。自动增减服务器，忙时增机器、闲时减机器，有效利用资源。
容器技术的优势
（1）实现企业降本增效。容器技术相对于虚拟机技术，具有更快的启动效率、更好的可复制性、更易于部署，同时相对于传统企业互联网，能够节约人力成本，需要招聘的互联网开发人员减少。
（2）提高交付速度。容器技术结合持续交付和持续部署，加速了应用管道的自动化、快速化部署，交付速度相对于以前互联网技术至少提高了13倍。
（3）有效地使用适当的资源。容器是一种轻量级的打包和隔离应用工作负载的方法，所以 Docker 允许在同一物理或虚拟服务器上毫不冲突地运行多项工作负载。企业可以整合数据中心，将并购而来的IT资源进行整合，从而获得向云端的可迁移性，同时减少操作系统和服务器的维护工作。
云原生2.0全景图
人工智能能技术
从AI+到+AI，AI进入场景化运营时代
端云协同创新应用场景
总结
本文主要从端云协同应用开发入手，阐述什么是HarmonyOS系统，以及演示HarmonyOS应用开发，然后进一步带大家了解云原生技术，人工智能技术，并在最后给大家带来端云协同下的应用场景，帮助大家更好的了解相关开发。
参考
https://jimmysong.io/kubernetes-handbook/cloud-native/cloud-native-definition.html
本文参与华为云社区。
任务22：
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