如何用一套代码在HarmonyOS鸿蒙Next中运行跨多操作系统应用

如何用一套代码在HarmonyOS鸿蒙Next中运行跨多操作系统应用 一、跨平台框架介绍

提到跨平台，要先理解什么是“平台”，这里的平台，就是指应用程序的运行环境，例如操作系统，或者是Web浏览器，具体的像HarmonyOS、Android、iOS、或者浏览器，都可以叫做平台。

跨平台框架，就是一个应用的开发框架，开发者基于这个框架开发的应用，可以分别在不同的平台上运行，业界比较知名的比如：React Native、Flutter或者各种小程序框架，都可以称之为跨平台框架。

跨平台的优势有以下三个方面：

1. 可以减少开发者的学习成本；
2. 增加代码复用，节省开发的成本；
3. 减少对各个平台差异的适配。

假设需求是要在三个平台上开发同样功能的应用，如果每个平台都需要10个单位的工作量，那么总共将花费30个单位的工作量。如果使用了跨平台框架，通过代码复用，那么可能只需要一半的工作量，甚至更少，这也是为什么开发者都在探索不同的跨平台方案。

二、ArkUI跨平台能力介绍

为满足HarmonyOS应用生态建设对于跨平台开发的需求，我们正在和相关的合作伙伴定向开源构建ArkUI的跨平台能力，目标先支持HarmonyOS、OpenHarmony、Android、iOS平台，后续还将逐步增加对更多平台的支持。这样，开发者基于一套主代码，就可以构建可支持多平台的精美的高性能应用。

ArkUI的定位包含以下几个方面：

1. ArkUI作为HarmonyOS原生的应用框架，能力将预置在HarmonyOS中；
2. ArkUI作为所有原子化服务的基础运行环境，如各类服务及万能卡片；
3. ArkUI也将作为一个通用的跨平台框架来开发多平台的应用。

在ArkUI的架构设计之初就把跨平台作为一个重要的设计原则，从代码的架构上就对各个平台的调用做了解耦，可以方便的移植到不同的平台，同时使用的图形引擎也是可以跨平台的，所有基于它的组件都是自渲染的，所以有较好的性能和渲染一致性。同时使用了NAPI作为JS API的扩展机制，可以将相同定义的API扩展到不同平台进行实现。

接下来将从组件支持度、应用工程跨平台、API能力边界等6个纬度详细介绍ArkUI具备的跨平台能力。

1. 跨平台能力——组件支持度：

ArkUI跨平台目前具备的一些组件能力，主要为以下两方面：

1）OpenHarmony支持的基础组件，都会进行支持。 2）提供一些高级组件能力，比如XComponent和它的相关机制。

1. 跨平台能力——应用工程跨平台：

对于一个完整的HarmonyOS应用，要做到跨平台运行，还需要业务逻辑和它使用的API、资源都能跨平台。

对于业务逻辑，使用@ohos的标准API，跨平台的目标是：使用这些API开发的逻辑尽可能的直接在不同平台使用。

1. 跨平台能力——API能力边界：

API大致分为以下几类，支持策略也略有不同：

1）平台无关的API，这部分是可以直接移植到不同平台； 2）依赖平台桥接的API，需要使用API扩展机制在不同平台分别桥接； 3）不同平台可能不是一一对应的API，通用的基本能力部分可以在不同平台分别桥接； 4）平台专有的API，依赖系统的特有能力，无法做到跨平台。

1. 跨平台能力——API扩展机制：

ArkUI提供了一套API的扩展机制，可以方便的去实现相同定义的API在不同平台上使用。

扩展机制整体是复用NAPI机制，也是HarmonyOS上默认扩展API的机制，同时提供了JS->C+±>Java/ObjectC的代码互调的机制。这套机制也同样适用于三方插件扩展或者开发者自己业务的扩展。

以下面代码为例，通过标准的NAPI进行接口的扩展，同时也支持注册一个Java的类，在接口调用时会动态加载这个类，最终调用到Java的实现中。

// 注册插件，导出JS方法  
static napi_value TestPluginExport(napi_env env, napi_value exports)  
{      
    static napi_property_descriptor desc[] =    
    { DECLARE_NAPI_FUNCTION("hello", JSTestPluginHello), };      
    NAPI_CALL(env, napi_define_properties(  
        env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc));      
    return exports;  
}   

static napi_value JSTestPluginHello(napi_env env, napi_callback_info info)  
{      
    auto plugin = TestPlugin::Create();      
    plugin->Hello();      
    …   
}   

static void TestPluginJniRegister()  
{      
    const char className[] = "ohos.ace.plugin.testplugin.TestPlugin";      
    OH_Plugin_RegisterPlugin(&TestPluginJni::Register, className);  
}   

extern "C" __attribute__((constructor)) void TestPluginRegister()  
{      
    napi_module_register(&testPluginModule);      
    OH_Plugin_RunTaskOnPlatform(&TestPluginJniRegister);  
}

// Java 业务逻辑   
package ohos.ace.plugin.testplugin;    

public class TestPlugin {      
    public TestPlugin(Context context) {           
        ...       
    }              

    public void hello() {          
        Log.i(LOG_TAG, "hello from java");      
    }  
}

1. 跨平台能力——命令行工具

ArkUI还将提供一个命令行工具，可以支持Windows、Mac、Linux的开发环境，支持创建跨平台工程，可以构建出HarmonyOS、Android以及iOS的应用程序，并可以生成目标平台的开发工程，如Android Studio/XCode。

一些常用的命令如下，涵盖了从创建工程到运行打包的常用功能：

1. 跨平台能力——DevEco Studio跨平台支持：

后续还将在DevEco Studio上加入对跨平台的支持，增加能力如下：

1）创建工程时可以通过跨平台模板创建一个支持跨平台的工程； 2）可以支持编译出Android/ iOS上的安装调试包； 3）支持发现和连接不同设备真机和模拟器； 4）支持应用工程导出为Android应用工程和iOS应用工程，方便原生能力扩充或混合开发。

三、如何使用ArkUI开发跨平台应用

了解了ArkUI的跨平台能力之后，下面我们用“健康饮食”应用开发具体案例介绍使用ArkUI开发跨HarmonyOS、Android及iOS三大平台的完整流程。

1. 应用工程创建：

首先创建一个跨平台工程，我们以使用命令行工具为例。

1）先使用npm install安装相关的依赖包； 2）通过ace check检查运行环境，可以根据提示安装相关依赖的软件； 3）通过ace create创建跨平台应用的工程，可以支持类Web范式或声明式范式。

创建好的工程的目录结构如下图所示，可以看到不同平台的工程文件，同时这里的source目录下，存放的就是跨平台通用的代码结构。

1. 开发及调试：

开发应用的过程就和开发一个普通的HarmonyOS应用一样，进行UI界面与逻辑的设计，使用DevEco Studio进行开发，然后实机运行及调试。

1. 构建与发布：

有两种方式进行构建，一是通过命令行“ace build”可以直接进行构建；二是通过目标平台的工程进行构建，如下图所示，可以直接通过Android Studio或XCode构建出对应平台的安装包。

1. 安装与运行：

构建完成后，可以通过“ace install”命令进行安装运行，下面就是“健康饮食”同一个应用在HarmonyOS端、Android端和iOS端上的运行效果。

四、总结与展望

上面提到的这些ArkUI跨平台能力，将在近期进行开源，感兴趣的开发者可以持续关注。接下来ArkUI会围绕各平台的能力进行构建，进一步丰富跨平台的组件，并持续对性能、内存、包大小等方向进行优化，不断完善@ohos的API插件包，进一步提升开发者对跨平台的诉求和体验。