【华为鸿蒙系统学习】- HarmonyOS4.0开发|自学篇

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HarmonyOS 4.0 技术介绍：

HarmonyOS三大特征：

1.实现硬件互助，资源共享。

2. 面向开发者，实现一次开发，多端部署。

3.一套操作系统可以满足不同能力的设备需求，实现统一OS，弹性部署。

HarmonyOS技术架构：

内核层

框架层和系统服务层

应用层

HarmonyOS技术特性：

1.硬件互助，资源共享

（1）分布式软总线 - 万物互联接口

（2）分布式设备虚拟化 - 集优于一体

（3）分布式数据管理 - 数据共享

（4）分布式任务调度 - 跨设备使用应用

（5）分布式连接能力

2.一次开发，多端部署

3.统一OS，弹性部署

📝本节小结

HarmonyOS 4.0 技术介绍：

鸿蒙OS 4.0（HarmonyOS 4.0）是华为推出的一款全场景、分布式操作系统。鸿蒙4.0是其最新版本，于2023年8月4日发布，主要包括全新UI设计、多设备协同、语音交互等功能。它旨在为不同类型的智能设备提供统一的操作系统，从智能手机和平板电脑到智能家居设备和汽车等，都可以使用同一个操作系统。鸿蒙OS使用分布式技术，可以在（手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机、PC、智能音箱、耳机、AR/VR 眼镜等多种不同终端设备）实现协同操作和资源共享，提升设备间的互联互通能力。此外，鸿蒙OS还支持多种开发语言和技术，为开发者提供了更多的灵活性和选择余地。

HarmonyOS三大特征：

1.实现硬件互助，资源共享。

能够将生活场景中的各类终端进行能力整合，形成一个“超级虚拟终端”，可以实现不同的终端设备之间的快速连接、能力互助、资源共享，匹配合适的设备，提供流畅的全场景体验。能够让多设备通信能力共享，让手机、手表、电脑等通过NFC功能共享转移任务。

2. 面向开发者，实现一次开发，多端部署。

对开发者来说，HarmonyoS 采用多种分布式技术，使应用开发与不同终端设备的形态差异无关，从而让开发者能够聚焦上层业务逻辑，更加便捷、高效地开发应用。

分布式技术：是一种系统组成模式，它把分布在不同地址的计算机通过通信网络互联在一起，组成一个计算机群，协同完成各种计算任务。

减少开发成本和工作量。鸿蒙系统具备分布式架构的特点，可以支持全系列设备，包括智能手机、平板电脑、智能穿戴、智能家居等，开发者无需针对不同的设备进行独立开发，只需要一套代码就可以同时适配多种设备。
提升应用性能和稳定性。鸿蒙操作系统采用了微内核架构，具有高效的资源管理和隔离机制，可以有效提升应用的性能和稳定性。
实现商业化运营。鸿蒙还为开发者提供了多种变现方式，包括应用内购买、广告投放等，帮助开发者实现商业化运营

3.一套操作系统可以满足不同能力的设备需求，实现统一OS，弹性部署。

“对设备开发者来说，Harmonyos采用了组件化的设计方案，可根据设备的资源能力和业务特征灵活裁剪，满足不同形态终端设备对操作系统的要求。“

Harmonyos提供了支持多种开发语言的 API，供开发者进行应用开发。支持的开发语言包括ArkTS（华为官方推荐-方舟）、JS(JavaScript)、C/C++ 、Java。

HarmonyOS技术架构：

鸿蒙系统遵从分层设计，由下至上为：内核层，系统服务层，框架层，应用层。

系统功能按照“系统> 子系统 > 功能/模块”逐级展开,在多设备部署下，支持开发者根据实际需求裁剪非必要的子系统/模块。

HarmonyOS技术框架视图如下：

内核层

内核层包括内核子系统和驱动子系统。

内核层的内核子系统提供各种各样的内核给各种设备进行切换，从而与系统适配。多个内核子系统对外提供了API抽象（叫做KAL）接口，使得我们能够在手机，家电设备或者是非常小的单片机上安装HarmonyOS操作系统

Linux内核供应标准设备提供接口（eg：手机）。

liteOS是为内存很小，无需大内核的设备提供接口（eg：家电，汽车设备）。

驱动子系统：为所有的设备厂商提供HDF（硬件驱动框架）---硬件厂商基于HDF这个驱动框架开发出属于我们这个芯片或设备的驱动，就可以直接应用到HarmonyOS操作系统中。所有的厂商都有一个对厂商提供驱动的框架。

框架层和系统服务层

框架层和系统服务层的作用：由HarmonyOS为所有的程序员提供API的调用以及SDK的调用，从而做到系列化的密度管理，插件调用。

eg：通过调用UI框架设计用户界面

应用层

应用层包括系统应用和第三方非系统应用。（eg：微信就是应用层的）

HarmonyOS技术特性：

1.硬件互助，资源共享

多种设备之间能够实现硬件互助、资源共享，依赖的关键技术（5方面）包括：

分布式软总线、分布式设备虚拟化、分布式数据管理、分布式任务调度等。

（1）分布式软总线 - 万物互联接口

分布式软总线：为提供统一的设备之间连接通信的API

分布式软总线示意图如下：

典型应用场景：

（a）智能家居场景：

（b）多屏联动课堂：

（2）分布式设备虚拟化 - 集优于一体

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，多种设
备共同形成一个超级虚拟终端。针对不同类型的任务，为用户匹配并选择能力合适的执行
硬件，让业务连续地在不同设备间流转，充分发挥不同设备的能力优势，如显示能力、摄
像能力、音频能力、交互能力以及传感器能力等。

分布式设备虚拟化示意图如下：

典型应用场景：

（a）视频通话场景：在做家务时接听视频电话，可以将手机与智慧屏连接，并将智慧屏的
屏幕、摄像头与音箱虚拟化为本地资源，替代手机自身的屏幕、摄像头、听筒与扬声
器，实现一边做家务、一边通过智慧屏和音箱来视频通话。

（b）游戏场景：在智慧屏上玩游戏时，可以将手机虚拟化为遥控器，借助手机的重力传感
器、加速度传感器、触控能力，为玩家提供更便捷、更流畅的游戏体验。

（3）分布式数据管理 - 数据共享

分布式数据管理基于分布式软总线的能力，实现应用程序数据和用户数据的分布式管
理。

分布式数据管理示意图如下：

协同办公场景：

将设计文档直接投屏到智慧屏，在智慧屏进行文档的修改操作可以在手机上同步显示。

（4）分布式任务调度 - 跨设备使用应用

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、远程连接以及迁移等操作，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，以及用户的习惯和意图，选择合适的设备运行分布式任务。

下图以应用迁移为例，简要地展示了分布式任务调度能力。

典型应用场景举例：
导航场景：

（a）如果用户驾车出行，

上车前，在手机上规划好导航路线；

上车后，导航自动迁移到车机和车载音箱；

下车后，导航自动迁移回手机。

（b）如果用户骑车出行，在手机上规划好导航路线，骑行时手表可以接续导航。

外卖场景：

在手机上点外卖后，可以将订单信息迁移到手表上，随时查看外卖的配送
状态。

（5）分布式连接能力

分布式连接能力提供了智能终端底层和应用层的连接能力，通过 USB 接口共享

终端部分硬件资源和软件能力。

开发者基于分布式连接能力，可以开发相应形态的生态产品为消费者提供更丰富的连接体验。

分布式连接能力示意图如下:

2.一次开发，多端部署

HarmonyOS 提供了用户程序框架、Ability 框架以及 UI 框架(使用栅格化布局)，支持应用开发过程中多终端的业务逻辑和界面逻辑进行复用，能够实现应用的一次开发、多端部署，提升了跨设备应用的开发效率。- 这些框架可以让我们开发好应用程序App以后在多种设备上进行部署。开发好的APP可以在不同设备进行安装使用

栅格化布局：开发出来的网页可以自动适应横竖屏页面

一次开发、多端部署示意图见下图

3.统一OS，弹性部署

HarmonyOS 通过组件化和小型化等设计方法，支持多种终端设备按需弹性部署，能够适配不同类别的硬件资源和功能需求。

 支持各组件的选择（组件可有可无）：根据硬件的形态和需求，可以选择所需的组件。
 支持组件内功能集的配置（组件可大可小）：根据硬件的资源情况和功能需求，可以
选择配置组件中的功能集。例如，选择配置图形框架组件中的部分控件。
支持组件间依赖的关联（平台可大可小）：根据编译链关系，可以自动生成组件化的
依赖关系。例如，选择图形框架组件，将会自动选择依赖的图形引擎组件等。