掌握HarmonyOS 鸿蒙Next应用程序框架基础

掌握HarmonyOS 鸿蒙Next应用程序框架基础 引言

随着HarmonyOS的快速发展，越来越多的开发者开始探索这个全新的操作系统。在这篇文章中，我们将深入探讨HarmonyOS应用程序框架的基础，特别是UIAbility组件，这是构建HarmonyOS应用的关键。无论您是初学者还是有经验的开发者，这篇文章都将为您提供宝贵的知识和实用的技巧。

一、应用程序框架基础概览

HarmonyOS的应用程序框架提供了一套完整的API和组件，使得开发者能够快速构建出高性能、高可用的应用。这个框架的核心是Ability，它是HarmonyOS中处理用户交互的基本单元。

• 应用框架组成：

  应用框架是面向开发者的应用接口，包括UI描述、业务逻辑代码、共享库和配置文件。应用框架的核心是Ability，它是应用程序的重要组成部分，支持应用以Ability为单位进行部署。Ability分为FA（Feature Ability）和PA（Particle Ability）两种类型，每种类型为开发者提供了不同的模板，以便实现不同的业务功能。

• HarmonyOS应用部署运行：

  在HarmonyOS中，代码被打包成一个app，这个app由多个hap组成。app上传到云端后，会经过检验和拆包，根据不同的设备和hap功能部署到应用市场。在设备端，app的运行主要包括UI和Ability。

• Ability的生命周期：

  Ability是HarmonyOS中处理用户交互的基本单元，类似于Android中的Activity。Page Ability负责页面交互，具有生命周期，包括onStart()、onActive()、onInactive()、onBackground()、onForeground()、onStop()等状态。

• 应用框架层：

  应用框架层为应用提供基础能力，如UI框架、Ability框架、用户程序框架等。HarmonyOS支持两种UI框架，分别是适用于Java语言的Java UI框架和适用于JS语言的JS UI框架。

• HarmonyOS关键特性：

  HarmonyOS的关键特性包括硬件互助、资源共享。通过分布式软总线，不同终端可以连接到分布式软总线上，实现分布式任务调度、分布式数据管理、分布式设备虚拟化等分布式能力。

• 跨平台、跨设备的支持：

  HarmonyOS提供了应用程序框架、Ability框架以及UI框架，支持跨平台、跨设备的应用开发。这些框架确保了基于它们开发的应用可以运行/部署到不同设备上。

• ArkUI开发框架：

  ArkUI是一套构建分布式应用界面的声明式UI开发框架，使用极简的UI信息语法、丰富的UI组件、以及实时界面预览工具，帮助提升HarmonyOS应用界面开发效率。

• 开发工具：

  HUAWEI DevEco Studio是一个一站式的分布式应用开发平台，支持分布式多端开发、分布式多端调测、多端模拟仿真，全方位的质量与安全保障。可以在华为开发者官网下载使用。

二、应用程序包（App Package）结构

在深入UIAbility之前，了解应用程序包的结构是必要的。应用程序包包括了应用的代码、资源和配置，它们共同定义了应用的行为和外观。

• Module（模块）：

  Module按照使用场景可以分为两种类型：

  • Ability类型的Module：

    用于实现应用的功能和特性。每一个Ability类型的Module编译后，会生成一个以.hap为后缀的文件，我们称其为HAP（Harmony Ability Package）包。HAP包可以独立安装和运行，是应用安装的基本单位，一个应用中可以包含一个或多个HAP包，具体包含如下两种类型。

    • entry类型的Module：应用的主模块，包含应用的入口界面、入口图标和主功能特性，编译后生成entry类型的HAP。每一个应用分发到同一类型的设备上的应用程序包，只能包含唯一一个entry类型的HAP。
    • feature类型的Module：应用的动态特性模块，编译后生成feature类型的HAP。一个应用中可以包含一个或多个feature类型的HAP，也可以不包含。

  • Library类型的Module：

    用于实现代码和资源的共享。同一个Library类型的Module可以被其他的Module多次引用，合理地使用该类型的Module，能够降低开发和维护成本。Library类型的Module分为Static和Shared两种类型，编译后会生成共享包。

    • Static Library：静态共享库。编译后会生成一个以.har为后缀的文件，即静态共享包HAR（Harmony Archive）。
    • Shared Library：动态共享库。编译后会生成一个以.hsp为后缀的文件，即动态共享包HSP（Harmony Shared Package）。

• App Pack（Application Package）：

  App Pack是HarmonyOS应用程序的打包形态，后缀为.app，每个App Pack可以包含1个或者多个HAP包。

• HAR（Harmony Archive）：

  HAR是静态共享包，可以包含代码、C++库、资源和配置文件。通过HAR可以实现多个模块或多个工程共享ArkUI组件、资源等相关代码。可作为三方库，发布到OHPM中心仓，供其他应用使用。类似Android平台上的aar包。

在DevEco Studio上创建一个项目工程，并尝试创建多个不同类型的Module：工程结构示意图（以实际为准）

三、 UIAbility组件详解

UIAbility是HarmonyOS中用于构建用户界面的组件。它负责显示用户界面并处理用户输入。我们将探讨UIAbility的生命周期，以及如何创建和管理这些组件。

为使应用能够正常使用UIAbility，需要在module.json5配置文件的abilities标签中声明UIAbility的名称、入口、标签等相关信息：

{
  "module": {
    // ...
    "abilities": [
      {
        "name": "EntryAbility", // UIAbility组件的名称
        "srcEntry": "./ets/entryability/EntryAbility.ets", // UIAbility组件的代码路径
        "description": "$string:EntryAbility_desc", // UIAbility组件的描述信息
        "icon": "$media:icon", // UIAbility组件的图标
        "label": "$string:EntryAbility_label", // UIAbility组件的标签
        "startWindowIcon": "$media:icon", // UIAbility组件启动页面图标资源文件的索引
        "startWindowBackground": "$color:start_window_background", // UIAbility组件启动页面背景颜色资源文件的索引
        // ...
      }
    ]
  }
}

UIAbility组件生命周期

UIAbility组件的生命周期包括四个状态：Create、Foreground、Background、Destroy。在不同状态之间转换时，系统会调用相应的生命周期回调函数。

Create状态

Create状态表示UIAbility实例创建完成时触发，系统调用onCreate()回调。在该回调中可以进行应用初始化操作，如变量定义、资源加载等，为后续的UI界面展示做准备。

Foreground状态

当UIAbility从后台被带到前台时，系统会调用onForeground()回调，表示Ability已经处于活跃状态。

Background状态

当UIAbility从前台退到后台时，系统会调用onBackground()回调，表示Ability不再处于活跃状态。

Destroy状态

Destroy状态表示UIAbility实例销毁时触发，系统调用onDestroy()回调。在这个回调中，可以进行资源释放等清理工作。

WindowStage生命周期

除了UIAbility的生命周期外，还有两个与窗口管理器（WindowStage）相关的生命周期回调：onWindowStageCreate()和onWindowStageDestroy()。这两个回调实现了UIAbility与窗口之间的弱耦合，分别在窗口创建和销毁时被调用。

创建与管理UIAbility

创建UIAbility时，需要继承UIAbility类，并实现其生命周期回调方法。例如，以下是一个简单的UIAbility创建示例：

import { AbilityConstant, UIAbility, Want } from '@kit.AbilityKit';

export default class EntryAbility extends UIAbility {
  onCreate(want: Want, launchParam: AbilityConstant.LaunchParam): void {
    // 页面初始化
  }

  onForeground(): void {
    // Ability has brought to foreground
  }

  onBackground(): void {
    // Ability has back to background
  }

  onDestroy(): void {
    // Ability has been destroyed
  }

  onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage): void {
    // Main window is created, set main page for this ability
  }

  onWindowStageDestroy(): void {
    // Main window is destroyed, release UI related resources
  }
}

四、 生命周期管理：UIAbility和自定义组件

生命周期管理是UIAbility开发中的一个重要方面。我们将通过案例分析，了解如何在UIAbility和自定义组件中管理生命周期，确保应用的稳定性和响应性。

五、页面间跳转：UIAbility内导航

在多页面应用中，页面间的跳转是必不可少的。我们将探讨如何在UIAbility的不同页面之间进行导航，以及如何管理这些跳转以提升用户体验。

六、实战演练：闯关习题

理论学习之后，实战演练是巩固知识的最好方式。将提供一系列的闯关习题，让您在实践中掌握UIAbility的使用方法。

七、个人学习总结

理解UIAbility的重要性

通过深入学习HarmonyOS的UIAbility，我深刻理解了它在构建用户界面中的核心作用。UIAbility不仅负责展示界面，还处理用户输入，是应用与用户交互的桥梁。掌握其生命周期管理对于开发高性能、高可用的应用至关重要。

生命周期管理的实践

在学习过程中，我通过实践掌握了UIAbility的生命周期管理。我学会了在onCreate()中进行初始化，在onForeground()和onBackground()中处理应用的活跃和非活跃状态，以及在onDestroy()中进行资源清理。这些实践让我对应用的稳定性和响应性有了更深的认识。

代码实现与调试

通过编写和调试代码，我加深了对UIAbility生命周期状态的理解。我学会了如何合理地在不同生命周期回调中分配任务，以确保应用的流畅运行和资源的有效管理。

八、对未来的规划

深入学习分布式能力

HarmonyOS的分布式能力是其一大特色，我计划深入学习如何利用这一能力，实现跨设备的无缝协作和资源共享，提升应用的用户体验。

探索ArkUI框架

ArkUI框架为HarmonyOS应用界面开发提供了强大的支持。我计划进一步探索ArkUI框架，学习如何使用其丰富的UI组件和实时界面预览工具，提高开发效率。

实践多端开发

随着HarmonyOS生态的扩展，多端开发将成为趋势。我计划通过实践，掌握如何在不同设备上部署和运行应用，包括手机、平板、智慧屏等。

持续关注HarmonyOS更新

技术不断进步，HarmonyOS也在不断更新。我将保持对HarmonyOS最新动态的关注，及时学习新特性和最佳实践，保持自己的技术竞争力。

结语

掌握HarmonyOS应用程序框架基础是成为一名高效HarmonyOS开发者的第一步。希望这篇文章能够帮助您更好地理解UIAbility组件，并在您的开发旅程中提供指导。如果您有任何问题或想要分享您的经验，请在评论区留下您的想法。