鸿蒙：Harmony开发基础知识详解

一.概述

工欲善其事，必先利其器。

上一篇博文实现了一个"Hello Harmony"的Demo，今天这篇博文就以"Hello Harmony" 为例，以官网开发文档为依据，从鸿蒙开发主要的几个方面入手，详细了解一下鸿蒙开发所需的基础知识。

二.UI框架

HarmonyOS提供了一套UI开发框架，即方舟开发框架（ArkUI框架）

1.UI开发要素

方舟开发框架提供了多个应用UI开发要素：

    ● UI组件：(列表、网格、按钮、单选框、进度条、文本等)

    ● 布局计算

    ● 动画能力

    ● UI交互

    ● 绘制

    ● ......

2.两种开发范式

(1).两种开发范式介绍：

• 基于ArkTS的声明式开发范式（简称“声明式开发范式”）
• 兼容JS的类Web开发范式（简称“类Web开发范式”）

  

  声明式开发范式：基于TypeScript扩展而来的ArkTs语言进行声明式UI开发

  类Web开发范式：采用经典的HML、CSS、JavaScript三段式开发方式

                               HML搭建布局、CSS描述样式、JavaScript处理逻辑。                           

  类Web开发范式很像Web前端开发，便于快速将Web应用改造成鸿蒙应用

  但是华为鸿蒙官方首推的是声明式开发范式

  (2).方舟开发框架示意图

  

  (3).方舟开发框架结构图

  

  (3).两种开发范式比较

  基于如下下几个优点，鸿蒙官方更推荐使用声明式开发范式来构建UI：

  • 开发效率：更接近自然语义的编程方式，直观地描述UI，无需关心UI绘制和渲染，高效简洁。
  • 应用性能：相比类Web开发范式，声明式开发范式无需JS框架进行页面DOM管理，渲染更新更精简，占用内存更少，性能更佳。
  • 发展趋势：后续会作为主推的开发范式持续演进，提供更丰富、更强大的能力

    

    三.应用模型

    1.两种应用模型

    HarmonyOS的应用模型提供了应用程序必备的组件和运行机制，可以基于一套统一的模型进行应用开发。

    HarmonyOS发展过程中，先后提供了两种应用模型：

    • FA（Feature Ability）模型： HarmonyOS API 7开始支持的模型，已经不再主推
    • Stage模型： HarmonyOS API 9开始新增的模型，是Harmony目前主推且会长期演进的模型

      Stage模型提供了AbilityStage、WindowStage等类作为应用组件和Window窗口的“舞台”，所以被称为Stage模型。

      2.构成要素

      HarmonyOS应用模型的构成要素包括：

      • 应用组件：应用的基本组成单位，也是运行入口，提供生命周期回调
      • 应用进程模型：定义应用进程的创建和销毁方式，以及进程间的通信方式
      • 应用线程模型：定义应用进程内线程的创建和销毁方式、主线程和UI线程的创建方式、线程间的通信方式
      • 应用任务管理模型：定义任务（Mission）的创建和销毁方式，以及任务与组件间的关系。HarmonyOS应用任务管理由系统应用负责，三方应用无需关注
      • 应用配置文件：包含应用配置信息、应用组件信息、权限信息、开发者自定义信息等，这些信息在编译构建、分发和运行阶段分别提供给编译工具、应用市场和操作系统使用

        四.HarmonyOS APP包结构

        HarmonyOS应用/服务发布形态为APP Pack（Application Package，简称APP）

        它由一个或多个HAP（HarmonyOS Ability Package）包以及描述APP Pack属性的pack.info文件组成。

        终端设备安装和云端(服务器)分发时，都是以HAP为单位进行安装和分发的。

        一个HAP在工程目录中对应一个Module

        它是由代码、资源、第三方库及应用/服务配置文件组成，

        可以分为 Entry 和 Feature 两种类型:

        • Entry：应用/服务的主模块，可独立安装运行。
          (1).通常用于实现应用的入口界面、入口图标、主特性功能等。
          (2).一个APP中，对于同一类型的设备，可以包含一个或多个Entry类型的HAP，如果同一类型的设备包含多个Entry模块，需要配置distroFilter分发规则，使得应用市场在做应用的云端分发时，对该设备类型下不同规格的设备进行精确分发。

        • Feature：应用/服务的动态特性模块。
          (1).一个APP可以包含0个或多个Feature类型的HAP（像Android的".jar"和".aar"）

          (2).可以配置成按需下载安装，也可以配置成随Entry类型HAP一起下载安装
          (3).只有包含Ability的HAP才能够独立运行。

          module.json5配置文件中通过 type标签 配置“entry”或“feature”类型

          Ability是应用所具备的能力的抽象
          (1).一个应用可以包含一个或多个Ability。
          (2).Ability分为两种类型：FA（Feature Ability）和PA（Particle Ability）。
          (3).FA/PA是应用/服务的基本组成单元，能够实现特定的业务功能。
          (4).FA有UI界面，而PA无UI界面。

          Bundle：每个Harmony应用可以包含多个.hap文件，一个应用中的.hap文件合在一起称为一个Bundle，bundleName是应用的唯一标识（bundleName标签在app.json5配置文件中）。

          需要特别说明的是：在应用上架到应用市场时，需要把应用包含的所有.hap文件（即Bundle）打包为一个.app后缀的文件用于上架，这个.app文件就是App Pack（Application Package），其中也包含了描述App Pack属性的pack.info文件。

          

          五.Stage模型应用程序包结构

          1.Moudle

          Module是HarmonyOS应用/服务的基本功能单元，包含了源代码、资源文件、第三方库及应用/服务配置文件。

          每一个Module都可以独立进行编译和运行。(和Android中的Moudle一样)

          Module分为“Ability”和“Library”两种类型:

          • Ability类型：编译后生成HAP（Harmony Ability Package）文件
          • Library类型：编译后生成HAR（Harmony Archive）文件，或者HSP（Harmony Shared Package）

            DevEco Studio可以创建一个或者多个Module

            2.Module与UIAbility组件关系示意图

            

            注：下文中再提到的Module默认指的是“Ability”类型的Module。

            3.应用程序包结构(Stage模型)

            注：下文中提到的HAP包默认指的是Stage模型的HAP包

            HAP包结构包括：

            • ets、libs、resources等文件夹
            • resources.index、module.json、pack.info等文件。

              应用程序包结构图示：

              

              • ets目录：存放应用代码编译后的字节码文件。
              • libs目录：存放库文件（.so二进制文件）。
              • resources目录：存放应用的资源文件（字符串、图片等）
              • resources.index：资源索引表，由IDE编译工程时生成。
              • module.json：HAP配置文件，内容由工程配置中的module.json5和app.json5组成
              • pack.info：Bundle中用于描述每个HAP属性的文件

                                   例如：app中的bundleName和versionCode信息、module中的name、type和                           abilities等信息，编译生成Bundle包时自动生成。

                六.Stage模型ArkTS工程目录结构

                以上一篇博客的"Hello Harmony" Demo为例，一个Stage模型ArkTS工程目录详细结构如下：

                

                七.resources目录

                鸿蒙应用的resources目录根据所包含的资源文件的类型不同，放置在不同的子目录下

                resources目录包括三大类目录：

                • base目录，默认存在
                • 限定词目录，开发者自行创建
                • rawfile目录，原始文件目录

                  资源文件查找顺序：

                  • 优先从匹配的限定词目录中寻找
                  • 没有匹配的限定词目录，或者在限定词目录中找不到，就会去base目录中找。

                    rawfile是原始文件目录，不会根据设备状态去匹配不同的资源

                    stage模型多工程情况下共有的资源文件放到AppScope下的resources目录。

                    资源目录示例：

                    

                    

                    八.ArkTS代码组成拆解

                    点击按钮，文本内容从“Hello World”变为“Hello ArkUI”功能代码拆解

                    

                    ArkTS 代码段的基本组成：

                    

                    九.布局概述

                    1.布局结构

                    一个常见的页面结构如下所示：

                    

                    Page表示页面的根节点，

                    Column、Row等元素为系统组件，可以互换

                    Text、Image、List可以是其他任意系统组件或自定义组件

                    2.布局元素的组成

                    布局相关的容器组件可形成对应的布局效果。

                    

                    1. 虚线部分：组件布局边界
                    2. 蓝色区域：组件区域
                    3. 黄色区域：组件内容区
                    4. 绿色方块：组件内容

                    3.如何选择布局

                    声明式UI提供了以下8种常见布局:

                    布局	应用场景
                    线性布局 Row、Column	需要线性排列时优先考虑此布局。
                    层叠布局 Stack	需要有堆叠效果时优先考虑此布局
                    弹性布局 Flex	与线性布局类似，但是默认能够使子组件压缩或拉伸。 子组件需要计算拉伸或压缩比例时优先使用此布局。
                    相对布局RelativeContainer	相对布局的布局方式更为自由。 通过在子组件上设置锚点规则（AlignRules）使子组件能够将自己在横轴、纵轴中的位置与容器或容器内其他子组件的位置对齐。 较复杂布局推荐使用
                    栅格布局 GridRow、GridCol	栅格通过将空间分割为有规律的栅格。 推荐手机、大屏、平板等不同设备，内容相同但布局不同时使用。
                    媒体查询@ohos.mediaquery	媒体查询可根据不同设备类型或同设备不同状态修改应用的样式。 例如屏幕发生动态改变时更新应用的页面布局。
                    列表  List	列表适合用于呈现同类数据类型或数据类型集，例如图片和文本。
                    网格 Grid	网格布局可以控制元素所占的网格数量、设置子组件横跨几行或者几列， 当网格容器尺寸发生变化时，所有子组件以及间距等比例调整。
                    轮播 Swiper	轮播组件通常用于实现广告轮播、图片预览、可滚动应用等。

                    4.布局位置

                    position、offset等属性影响了布局容器相对于自身或其他组件的位置。

                    定位能力	实现方式
                    绝对定位	使用position实现绝对定位，控件位置相对无法自适应
                    相对定位	使用offset可以实现相对定位，控件位置相对可以自适应

                    十.DevEco Studio实用

                    DevEco Studio和Android Studio很像，他们都是基于IntelliJ IDEA开发工具演变而来。

                    但是DevEco Studio有一些和Android Studio有区别有很实用的地方。

                    1.Previewer

                    DevEco Studio有一个Previewer功能，在开发过程中能实时看到ts文件实现的UI效果。AndroidStudio针对XML布局文件也有个类似的Design功能，但是只能看到布局控件的区域排布，DevEco Studio的Previewer能直接实现最终UI效果和逻辑呈现，并且跟随代码实时更新

                    

                    2.低代码UI开发

                    DevEco Studio有一个低代码开发UI的功能，实现了在开发过程中实时拖动控件进行UI开发。

                    这项功能的开关需要在工程创建时选择

                    打开Enable Super Visual，表示使用低代码开发功能开发应用/服务。

                    

                    同步完成后，工程目录中自动生成低代码目录结构。

                    

                    index.js：低代码页面的逻辑描述文件，定义了页面里所用到的所有的逻辑关系，比如数据、事件等。如果创建了多个低代码页面，则pages目录下会生成多个页面文件夹及对应的js文件。

                    index.visual：visual文件存储低代码页面的数据模型，双击该文件即可打开低代码页面，进行可视化开发设计。如果创建了多个低代码页面，则pages目录下会生成多个页面文件夹及对应的visual文件。

                    打开“index.visual”文件，即可进行页面的可视化布局设计与开发

                    

                    十一.结束语

                    鸿蒙应用开发的基础知识就先讲解到这里

                    后续随着HarmonyOS学习的深入，本博文会持续更新鸿蒙开发需要掌握的基础知识点。