鸿蒙开发学习

第一章 HarmonyOS是什么

前言

HarmonyOS是华为开发的一款面向未来的，全场景“分布式智慧”操作系统。将逐步覆盖1+8+N全场景终端设备。

• 1：代表智能手机
• 8：代表PC，平板，手表，智慧屏，AI音箱，耳机，AR/VR眼镜，车机
• N：代表loT生态产品

对于开发者而言，HarmonyOS通过多种分布式技术，整合不同终端硬件熊力、行程一个虚拟的超级终端。

一、什么是HarmonyOS

对于鸿蒙，华为给出的官方定义是“面向全场景的分布式操作系统”。大概意思是：鸿蒙可以通过分布式技术，把物理上相互分离的多个设备，融合成一个“超级终端”。
举个例子：
现在很多人家里都有智能家居设备，通过特定的APP和系统，我们可以控制电灯的亮灭、窗帘的开合；但是，由于不同的生产商往往没有互联互通，用户可能需要使用多个APP甚至是多种操作系统。
总结：
（1）解决用户面对大量智能终端体验割裂的问题。

（2）harmonyos通过各种分布式技术整合不同超级终端的能力形成一个 虚拟的超级终端。应用开发者可基于harmonyos超级终端开发应用，聚焦上层业务逻辑，无需关注硬件差异。

（3）设备开发者可以按需调用其他终端能力。带来基于超级终端的创新服务体验。

二、HarmonyOS系统架构

harmonyos采用分层架构，共四层，从下向上依次为内核层、系统服务层、框架层、应用层。

2.1 内核层

• 内核子系统：HarmonyOS采用多内核设计，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：硬件驱动框架（HDF）是HarmonyOS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。

2.2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HarmonyOS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、方舟多语言运行时、公共基础库、多模输入、图形、安全、AI等子系统组成。其中，方舟运行时提供了C/C++/JS多语言运行时和基础的系统类库，也为使用方舟编译器静态化的Java程序（即应用程序或框架层中使用Java语言开发的部分）提供运行时。
• 基础软件服务子系统集：为HarmonyOS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）
  、MSDP&DV等子系统组成。
• 增强软件服务子系统集：为HarmonyOS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：为HarmonyOS提供硬件服务，由位置服务、生物特征识别、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。

2.3框架层

框架层为HarmonyOS应用开发提供了Java/C/C++/JS等多语言的用户程序框架和Ability框架，两种UI框架（包括适用于Java语言的Java UI框架、适用于JS语言的JS UI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，HarmonyOS设备支持的API也会有所不同。

2.4应用层

应用层包括系统应用和第三方非系统应用。HarmonyOS的应用由一个或多个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。FA在进行用户交互时所需的后台数据访问也需要由对应的PA提供支撑。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。

三、HarmonyOS系统特性

3.1 对消费者

所有搭载系统的设备形成一个超级终端，设备间能力互助数据共享。

3.2.对应用开发

分布式理念，一次开发，多端部署，屏蔽设备差异，开发更聚焦业务。

3.3.对设备开发

组件化灵活裁剪，统一系统，弹性部署。

四、HarmonyOS系统四大技术特性

4.1 分布式架构首次用于终端OS，实现跨终端无缝协同体验

鸿蒙OS的“分布式OS架构”和“分布式软总线技术”通过公共通信平台，分布式数据管理，分布式能力调度和虚拟外设四大能力，将相应分布式应用的底层技术实现难度对应用开发者屏蔽，使开发者能够聚焦自身业务逻辑，像开发同一终端一样开发跨终端分布式应用，也使最终消费者享受到强大的跨终端业务协同能力为各使用场景带来的无缝体验。

4.2 确定时延引擎和高性能IPC技术实现系统天生流畅

鸿蒙 OS通过使用确定时延引擎和高性能IPC两大技术解决现有系统性能不足的问题。确定时延引擎可在任务执行前分配系统中任务执行优先级及时限进行调度处理，优先级高的任务资源将优先保障调度，应用响应时延降低25.7%。鸿蒙微内核结构小巧的特性使IPC（进程间通信）性能大大提高，进程通信效率较现有系统提升5倍。

4.3 基于微内核架构重塑终端设备可信安全

鸿蒙OS采用全新的微内核设计，拥有更强的安全特性和低时延等特点。微内核设计的基本思想是简化内核功能，在内核之外的用户态尽可能多地实现系统服务，同时加入相互之间的安全保护。微内核只提供最基础的服务，比如多进程调度和多进程通信等。

4.4 通过统一IDE支撑一次开发，多端部署，实现跨终端生态共享

鸿蒙OS凭借多终端开发IDE，多语言统一编译，分布式架构Kit提供屏幕布局控件以及交互的自动适配，支持控件拖拽，面向预览的可视化编程，从而使开发者可以基于同一工程高效构建多端自动运行App，实现真正的一次开发，多端部署，在跨设备之间实现共享生态。华为方舟编译器是首个取代Android虚拟机模式的静态编译器，可供开发者在开发环境中一次性将高级语言编译为机器码。此外，方舟编译器未来将支持多语言统一编译，可大幅提高开发效率。

五、鸿蒙开发学习必备技能

1.鸿蒙系统的定位，架构和技术特性
2应用开发的基础概念和知识
3.开发环境，开发工具
4.应用重要组成: ability
5.系统提供两大类Ul:java Ul和方舟Ul(js/ts ui).
6.多种业务功能:媒体，安全，AI，网络，设备管理，数据管理，线程，IDL
7.调试:真机，模拟器
8.发布方式

总结

华为鸿蒙系统是一款全新的面向全场景的分布式操作系统，创造一个超级虚拟终端互联的世界，将人、设备、场景有机地联系在一起，将消费者在全场景生活中接触的多种智能终端实现极速发现、极速连接、硬件互助、资源共享，用最合适的设备提供最佳的场景体验