概述

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概述

用户程序框架是OpenHarmony为开发者提供开发OpenHarmony应用的开发框架,包含两个模块:Ability子系统和包管理子系统。

基本概念

开发者在开发前需要先了解以下基本概念,方便开发者更好的理解OpenHarmony用户程序框架。

Ability子系统

Ability子系统是管理OpenHarmony应用运行状态的开发框架。

图 1 Ability子系统框架图

  • Ability:系统调度应用的最小单元,是能够完成一个独立功能的组件,一个应用可以包含一个或多个Ability。Ability分为两种类型:Page类型的Ability和Service类型的Ability。

    • Page类型的Ability:带有界面,为用户提供人机交互的能力。

    • Service类型的Ability:不带界面,为用户提供后台任务机制。

  • AbilitySlice:单个页面及其控制逻辑的总和,是Page类型Ability特有的组件,一个Page类型的Ability可以包含多个AbilitySlice,此时,这些页面提供的业务能力应当是高度相关的。

    图 2 Ability与AbilitySlice的关系图

  • 生命周期:Ability被调度到启动、激活、隐藏和退出等各个状态的统称。

    图 3 Ability生命周期流转

    • OnStart()

      系统首次创建Page实例时触发该回调。对于一个Page实例,该回调在其生命周期过程中仅触发一次,Page在该逻辑后进入INACTIVE状态。开发者必须重写该方法,并在此配置默认展示的AbilitySlice。

    • OnActive()

      Page会在进入INACTIVE状态后来到前台,然后系统调用此回调。Page在此之后进入ACTIVE状态,该状态是应用与用户交互的状态。Page将保持在此状态,除非某类事件发生导致Page失去焦点,比如用户点击返回键或导航到其他Page。

      当此类事件发生时,会触发Page回到INACTIVE状态,系统将调用OnInactive()回调。此后,Page可能重新回到ACTIVE状态,系统将再次调用OnActive()回调。因此,开发者通常需要成对实现OnActive()和OnInactive(),并在OnActive()中获取在OnInactive()中被释放的资源。

    • OnInactive()

      当Page失去焦点时,系统将调用此回调,此后Page进入INACTIVE状态。开发者可以在此回调中实现Page失去焦点时应表现的恰当行为。

    • OnBackground()

      如果Page不再对用户可见,系统将可能根据资源状况调用此回调,此后Page进入BACKGROUND状态。开发者应该在此回调中释放Page不可见时无用的资源,或在此回调中执行较为耗时的状态保存操作。

    • OnForeground()

      处于BACKGROUND状态的Page仍然驻留在内存中,当重新回到前台时(比如用户重新导航到此Page),系统将先调用OnForeground()回调使Page回到INACTIVE状态,然后调用OnActive()回调使Page回到ACTIVE状态。开发者应当在此回调中重新申请在OnBackground()中释放的资源。轻量化设备目前不支持该接口。

    • OnStop()

      此回调表示系统正在销毁Page。销毁Page的可能原因包括:

      • 用户通过系统管理能力显式关闭Page,例如使用任务管理器关闭Page。
      • 用户行为触发Page的TerminateAbility()方法调用,例如使用应用的退出功能。
      • 配置变更导致系统暂时销毁Page并重建。
      • 系统出于资源管理目的,自动触发对处于BACKGROUND状态Page的销毁。
  • AbilityKit:Ability框架提供给开发者的开发包,开发者基于该开发包可以开发出基于Ability组件的应用。基于Ability组件开发的应用有两种类型:基于Javascript语言开发的Ability(JS Ability)和基于C/C++语言开发的Ability(Native Ability)。JS应用开发框架是开发者开发JS Ability所用到框架,是在AbilityKit基础封装的包含js UI组件的一套方便开发者能够迅速开发Ability应用的框架。

  • AbilityLoader:负责注册和加载开发者Ability的模块。开发者开发的Ability先要调用AbilityLoader的注册接口注册到框架中,接着Ability启动时会被实例化。

  • **AbilityManager:**负责AbilityKit和Ability管理服务进行IPC的通信。

  • EventHandler:AbilityKit提供给开发者的用于在Ability中实现线程间通信的一个模块。

  • AbilityManagerService:元能力运行管理服务。该服务用于协调各Ability运行关系、及生命周期进行调度的系统服务。其中,服务启动模块负责Ability管理服务的启动、注册等。服务接口管理模块负责Ability管理服务对外能力的管理。进程管理模块负责Ability应用所在进程的启动和销毁、及其进程信息维护等功能。Ability栈管理模块负责维护各个Ability之间跳转的先后关系。生命周期调度模块是Ability管理服务根据系统当前的操作调度Ability进入相应的状态的模块。连接管理模块是Ability管理服务对Service类型Ability连接管理的模块

  • AppSpawn:负责创建Ability应用所在进程的系统服务,该服务有较高的权限,为Ability应用设置相应的权限,并预加载一些通用的模块,加速应用的启动。

包管理子系统

包管理子系统是OpenHarmony为开发者提供的安装包管理框架。

图 4 包管理子系统框架图

  • BundleKit:是包管理服务对外提供的接口,有安装/卸载接口、包信息查询接口、包状态变化listen接口。

  • 包扫描器:用来解析本地预制或者安装的安装包,提取里面的各种信息,供管理子模块进行管理,持久化。

  • 包安装子模块:安装,卸载,升级一个包;包安装服务是一个单独进程和包管理服务通过IPC进行通信,该服务用于创建、删除安装目录和数据目录等,具有较高的权限。

  • 包管理子模块:管理安装包相关的信息,存储持久化包信息。

  • 包安全管理子模块:签名检查、权限授予、权限管理。

运作机制

Ability子系统的核心模块是Ability管理服务、包管理子系统的核心模块是包管理服务,这两个服务是系统级服务,借助系统服务框架Samgr实现服务的注册与发现,并对其他进程提供Ability管理服务和包管理服务。Ability管理服务和包管理服务通过AbilityKit和BundleKit以接口的形式向外提供服务。

图 5 Ability管理服务和包管理服务启动

Ability管理服务和包管理服务启动后,就可以安装OpenHarmony应用和启动运行OpenHarmony应用。

图 6 应用启动流程

桌面为Ability管理服务启动的第一个OpenHarmony应用。桌面启动后,用户可以在桌面上点击安装的OpenHarmony应用并启动该应用。上图6为从桌面启动一个已安装应用的交互流程。

从图中可知,Ability管理服务负责协调Ability之间的显示隐藏,包管理服务负责Ability信息的存储查询。

约束与限制

  • 语言版本

    • C++11版本或以上
  • 框架针对不同的芯片平台和底层OS能力,规格有所区别

    • Cortex-M RAM/ROM:

      • RAM:建议大于20K

      • ROM: > 300K (包含JS应用开发框架,UIKit及引擎等强相关子系统)

    • Cortex-A RAM/ROM:

      • RAM:建议大于2M

      • ROM:> 2M (包含JS应用开发框架,UIKit及引擎等强相关子系统)