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【云驻共创】如何快速拆解鸿蒙端云协同应用开发？

坚果的博客发表于 2023/10/20 19:07:34 2023/10/20

【摘要】【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。