淺析：HarmonyOS 一次開發(fā)多端部署

萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，應(yīng)用的設(shè)備底座將從幾十億手機(jī)擴(kuò)展到數(shù)百億設(shè)備。全新的全場(chǎng)景設(shè)備體驗(yàn)，正深入改變消費(fèi)者的使用習(xí)慣， 同時(shí)應(yīng)用開發(fā)者也面臨設(shè)備底座從手機(jī)單設(shè)備到全場(chǎng)景多設(shè)備的轉(zhuǎn)變，通過(guò)全場(chǎng)景多設(shè)備作為全新的底座，為消費(fèi)者帶來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代更為高效澝便捷的體驗(yàn)。新的場(chǎng)景同時(shí)也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)澞開發(fā)者不僅要支持更加多樣化的設(shè)備，還要支持跨設(shè)備的協(xié)作。不同設(shè)備類型意味著不同的傳感器能力、硬件能力、屏幕尺寸、操作系統(tǒng)和開發(fā)語(yǔ)言，還意味著差異化的交互方式。同時(shí)跨設(shè)備協(xié)作也讓開發(fā)者面臨分布式開發(fā)帶來(lái)的各種復(fù)雜性，例如跨設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)同步等。若采取傳統(tǒng)開發(fā)模式，適配和管理工作量將非常巨大。當(dāng)前移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)中遇到的主要挑戰(zhàn)包括：

• 針對(duì)不同設(shè)備上的不同操作系統(tǒng)，重復(fù)開發(fā)，維護(hù)多套版本；
• 多種語(yǔ)言棧，對(duì)人員技能要求高；
• 多種開發(fā)框架，不同的編程范式；
• 命令式編程，需關(guān)注細(xì)節(jié)，變更頻繁，維護(hù)成本高。

為了更好的抓住機(jī)遇，應(yīng)對(duì)萬(wàn)物互聯(lián)所帶來(lái)的系列挑戰(zhàn)，新的應(yīng)用生態(tài)應(yīng)該具備如下特征：

• 單一設(shè)備延伸到多設(shè)備：應(yīng)用一次開發(fā)就能在多個(gè)設(shè)備上運(yùn)行，軟件實(shí)體能夠從單一設(shè)備轉(zhuǎn)移到其他設(shè)備上，且多個(gè)設(shè)備間能夠協(xié)同運(yùn)行，給消費(fèi)者提供全新的分布式體驗(yàn)；
• 厚重應(yīng)用模式到輕量化服務(wù)模式：提供輕量化的服務(wù)，最小化資源消耗，一步直達(dá)， 快速完成消費(fèi)者特定場(chǎng)景的任務(wù)；
• 集中化分發(fā)到 AI 加持下的智慧分發(fā)：為消費(fèi)者提供智慧場(chǎng)景服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“服務(wù)找人”；
• 純軟件到軟硬芯協(xié)同的 AI 能力：提供軟硬芯協(xié)同優(yōu)化的原生 AI 能力，全面滿足應(yīng)用戶高性能訴求；

以上就是鴻蒙生態(tài)應(yīng)用開發(fā)白皮書里萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代應(yīng)用開發(fā)的機(jī)遇、挑戰(zhàn)和趨勢(shì)章節(jié)里的描述，代表了鴻蒙人的思考和出發(fā)點(diǎn)，接下來(lái)我們就簡(jiǎn)單解讀下這些挑戰(zhàn)和趨勢(shì)是什么？

簡(jiǎn)單解讀

具體挑戰(zhàn)是什么？

• 移動(dòng)端我們有android，ios兩種主流操作系統(tǒng)，開發(fā)語(yǔ)言，接口，所有技術(shù)細(xì)節(jié)都不一樣，找兩者都會(huì)的工程師難，那應(yīng)用廠商若是要做APP跑不同設(shè)備上就得用兩套班子，人力成本大；第二，android，ios分裂產(chǎn)品形態(tài)多，手表，PAD，手機(jī)，車機(jī)，電視，PC，未來(lái)可能更多，那同理對(duì)APP開發(fā)維護(hù)就是更大的挑戰(zhàn)，不同的交互，不同的UI，不同版本，不同團(tuán)隊(duì)，如何保證產(chǎn)品一致，穩(wěn)定，同步，體驗(yàn)，挑戰(zhàn)巨大；第三再設(shè)想下未來(lái)，音箱，燈光，空調(diào)，冰箱，甚至是廣告牌，監(jiān)視器，攝像頭，無(wú)人機(jī)，機(jī)器人所有的聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備，這種面向未來(lái)的開發(fā)我們要做什么準(zhǔn)備？

下面我們就對(duì)這三進(jìn)行具體分解，也就是上段所指的具體特征：

在應(yīng)用開發(fā)側(cè)

• 對(duì)應(yīng)用開發(fā)者，最直接的問(wèn)題就是UI問(wèn)題，如布局，樣式，交互等，這個(gè)其實(shí)大家都有方案，比如說(shuō)自適應(yīng)布局，當(dāng)外部容器大小發(fā)生變化時(shí)，元素可以根據(jù)相對(duì)關(guān)系自動(dòng)變化以適應(yīng)外部容器變化的布局能力。相對(duì)關(guān)系如占比、固定寬高比、顯示優(yōu)先級(jí)等。當(dāng)前自適應(yīng)布局有4種：[ 線性布局]、[ 層疊布局]、[ 彈性布局]、[ 相對(duì)布局]。自適應(yīng)布局能力可以實(shí)現(xiàn)界面顯示隨外部容器大小連續(xù)變化；響應(yīng)式布局，當(dāng)外部容器大小發(fā)生變化時(shí)，元素可以根據(jù)斷點(diǎn)、柵格或特定的特征（如屏幕方向、窗口寬高等）自動(dòng)變化以適應(yīng)外部容器變化的布局能力。當(dāng)前響應(yīng)式布局能力有2種：[ 媒體查詢]、[ 柵格布局]。這部分基于華為豐富應(yīng)用場(chǎng)景的支撐，以及對(duì)內(nèi)容的深入理解，使用過(guò)程中大家應(yīng)該能發(fā)現(xiàn)有些空間更智能，更好用；
• 對(duì)應(yīng)用模型來(lái)說(shuō)，原來(lái)android和ios上的原生應(yīng)用都是厚重的，現(xiàn)在有些應(yīng)用幾個(gè)G，10幾個(gè)G都有，平均尺寸也有幾百兆，而鴻蒙化的HAP則提出了新的設(shè)計(jì)方式，HarmonyOS的用戶應(yīng)用程序包以APPPack （Application Package）形式發(fā)布，它是由一個(gè)或多個(gè) HAP （HarmonyOS Ability Package）以及描述每個(gè)HAP屬性的pack.info組成。HAP是[ Ability]的部署包，HarmonyOS應(yīng)用代碼圍繞Ability組件展開。HAR（HarmonyOS Ability Resources）可以提供構(gòu)建應(yīng)用所需的所有內(nèi)容，包括源代碼、資源文件和config.json文件。HAR不同于HAP，HAR不能獨(dú)立安裝運(yùn)行在設(shè)備上，只能作為應(yīng)用模塊的依賴項(xiàng)被引用。HSP（HarmonyOS Shared Package）：這是一種新增的編譯產(chǎn)物。HSP 使得模塊可以以運(yùn)行態(tài)復(fù)用的形式共享。相較于 HAR，當(dāng)有多個(gè) HAP 包依賴于同一個(gè) HSP時(shí)，最終的打包產(chǎn)物中，HSP 只會(huì)存在一份。除了這三種應(yīng)用包的格式，為了應(yīng)用輕量化，HarmonyOS提出元服務(wù)概念，什么意思？簡(jiǎn)單類比就是小程序，形式還是HAP的形式，但是用卡片方式展現(xiàn)，歸應(yīng)用程序框架管理，入口多，易被喚出。最后，應(yīng)用還分出各種Ability，這是應(yīng)用程序框架中最基本的抽象單位，代表最小的應(yīng)用功能單元。在現(xiàn)在主推的Stage模型中，Ability也分兩大類：
  • UIAbility：應(yīng)用的主入口，對(duì)應(yīng)桌面上的圖標(biāo)。一個(gè) UIAbility 實(shí)例對(duì)應(yīng)一個(gè)任務(wù)。一個(gè) UIAbility 中的通常包含多個(gè)ArkUI頁(yè)面；
  • ExtensionAbility：ExtensionAbility 有多個(gè)具體的子類型，例如：FormExtension
    用來(lái)開發(fā)萬(wàn)能卡片， InputMethodExtensionAbility 用來(lái)開發(fā)輸入法等。
    

以上這兩點(diǎn)就是從功能和形式上解決了適配不同屏的問(wèn)題，解決了應(yīng)用大的問(wèn)題，也解決了應(yīng)用形態(tài)的問(wèn)題，Ability的提出跟解決了界面和功能的問(wèn)題。鴻蒙運(yùn)用了解構(gòu)的方式把大問(wèn)題拆解成立一些小問(wèn)題，然后加以實(shí)現(xiàn)和演進(jìn)。當(dāng)然這后面還包括工程、上架，這部分說(shuō)起來(lái)就是另外一塊事情了，我們今天就不再深入分析。簡(jiǎn)答分析下場(chǎng)景：

• 模式 1：應(yīng)用或服務(wù)的 UI 自適應(yīng)不同尺寸的設(shè)備屏幕，并且在不同設(shè)備的功能相同，可以實(shí)現(xiàn)多設(shè)備共享一個(gè) HAP 包。這種場(chǎng)景下建議開發(fā)者通過(guò)一個(gè)模塊來(lái)開發(fā)，并配置該模塊支持多設(shè)備，然后再編譯構(gòu)建生成一個(gè) HAP，分發(fā)到不同類型的設(shè)備上運(yùn)行。
• 模式 2：應(yīng)用或服務(wù)的 UI、功能在不同設(shè)備間存在差異，無(wú)法實(shí)現(xiàn) HAP 包多設(shè)備歸一。可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置不同模塊適用的設(shè)備類型，編譯構(gòu)建多個(gè) HAP 包，一起上架。HUAWEI AppGallery Connect 會(huì)自動(dòng)提取 HAP 中的設(shè)備類型的配置信息，為對(duì)應(yīng)的設(shè)備自動(dòng)分發(fā)正確的 HAP 包組合。

在系統(tǒng)開發(fā)側(cè)

• 事件歸一抽象：不同設(shè)備間的交互方式等存在差異，如觸摸、鍵盤、鼠標(biāo)、語(yǔ)音、手寫筆等，鴻蒙系統(tǒng)將不同設(shè)備的輸入映射成歸一交互事件，從而簡(jiǎn)化開發(fā)者適配邏輯。以縮放交互為例，通過(guò)多指觸控的張合來(lái)完成縮放動(dòng)作，在多設(shè)備場(chǎng)景下，縮放交互會(huì)出現(xiàn)多種不同的操作輸入方式，比如手表就是表冠旋轉(zhuǎn)，鼠標(biāo)就是滾輪。
• 組件歸一響應(yīng)：當(dāng)應(yīng)用部署在不同設(shè)備上供用戶使用時(shí)，需要支持多種 I/O 設(shè)備，界面呈現(xiàn)出相應(yīng)的狀態(tài)為用戶提供正確的視覺(jué)引導(dǎo)。例如觸摸時(shí)顯示按壓狀態(tài)，鼠標(biāo)特有的懸停狀態(tài)，鍵盤走焦?fàn)顟B(tài)。渇蒙系統(tǒng)默認(rèn)提供多種交互方式的組件實(shí)現(xiàn)，方便開發(fā)者支持多種輸入方式。
• 設(shè)備能力抽象：不同設(shè)備間的軟、硬件能力等存在差異，如設(shè)備是否具備定位能力、是否具備攝像頭、
  是否具備藍(lán)牙功能等，鴻蒙系統(tǒng)需要對(duì)設(shè)備能力進(jìn)行邏輯抽象，并提供接口來(lái)查詢?cè)O(shè)備是否支持某種能力，方便開發(fā)者進(jìn)行不同軟、硬件能力的功能適配。在鴻蒙系統(tǒng)中，使用SystemCapability（簡(jiǎn)寫為 SysCap）定義每個(gè)部件對(duì)應(yīng)用開發(fā)者提供的系統(tǒng)軟硬件能力。應(yīng)用開發(fā)者基于統(tǒng)一的方式訪問(wèn)不同設(shè)備的能力。
• 元服務(wù)開發(fā)：元服務(wù)是鴻蒙系統(tǒng)提供的一種全新的應(yīng)用形態(tài)，具有獨(dú)立入口，用戶可通過(guò)點(diǎn)擊、碰一碰、掃一掃等方式直接觸發(fā)，無(wú)需顯式安裝，由程序框架后臺(tái)靜默安裝后即可使用，可為用戶提供便捷服務(wù)。元服務(wù)入口多，在服務(wù)中心可見(jiàn)，也能通過(guò)語(yǔ)音，NFC，攝像頭等聯(lián)動(dòng)喚入，然后可以用戶無(wú)感安裝和卸載，即用即走；元服務(wù)還支持流轉(zhuǎn)，通過(guò)分布式軟總線的加持，元服務(wù)支持跨端遷移（將軟件實(shí)體從一個(gè)設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個(gè)設(shè)備，比如手機(jī)視頻遷移到智慧屏）或多設(shè)備協(xié)同（多個(gè)物理設(shè)備上的軟件共同完成一件事情，比如電視投屏+手機(jī)遙控，但是這個(gè)細(xì)分也好幾種，比如顯示協(xié)同，不同大屏和小屏顯示不同東西；交互協(xié)同，手機(jī)輸入，智慧屏顯示；算力協(xié)同）。

系統(tǒng)側(cè)開發(fā)想盡辦法提供一站式解決方案，抽象輸入，抽象交互，抽象數(shù)據(jù)，抽象硬件，無(wú)線壓縮所有的可見(jiàn)路徑，讓應(yīng)用只聚焦業(yè)務(wù)。所以這部分對(duì)應(yīng)用開發(fā)者來(lái)說(shuō)就是統(tǒng)一接口，統(tǒng)一工程，統(tǒng)一規(guī)范；對(duì)系統(tǒng)開發(fā)者來(lái)說(shuō)就是一個(gè)足夠具象的微服務(wù)森林，沒(méi)一個(gè)端到端的功能都需要仔細(xì)梳理并有彈性和生命力。系統(tǒng)側(cè)其實(shí)做了太多的工作，軟總線，分布式，ArkUI，應(yīng)用管理，SA化，大量的細(xì)化，解耦工作才能使得應(yīng)用即服務(wù)這樣的能力在系統(tǒng)層生根發(fā)芽。這部分說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，管理起來(lái)那正是千頭萬(wàn)緒，而且隨著接入硬件形態(tài)的不斷增加、復(fù)雜，如何做兼容性，如何保證體驗(yàn)，如何減低整個(gè)系統(tǒng)的可維護(hù)性，才是最大的挑戰(zhàn)?？梢钥闯鰜?lái)，鴻蒙覆蓋千行百業(yè)的決心和勇氣，也可以預(yù)見(jiàn)系統(tǒng)的龐雜和勃勃生機(jī)。接入廠商的增多，鴻蒙原生應(yīng)用的增多，希望大家能碰撞出更多的、更實(shí)用的場(chǎng)景和一多能力。

審核編輯 黃宇