用户程序框架子系统

简介

用户程序框架子系统包含两个大的模块：Ability子系统和包管理子系统。

1. Ability子系统，是OpenHarmony为开发者提供的一套开发OpenHarmony应用的框架。Ability子系统各模块如下图1所示：

图 1 Ability子系统框架图

  • AbilityKit是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。

  • Ability是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是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。Page类型的Ability和AbilitySlice的关系如下图2所示：

    图 2 Ability与AbilitySlice的关系图

  • 生命周期是Ability被调度到启动、激活、隐藏和退出等各个状态的的统称。Ability各生命周期流转如下图3所示：

    图 3 Ability生命周期流转图

  • Ability生命周期各状态解析：

    • UNINITIALIZED：未初始状态，为临时状态，Ability被创建后会由UNINITIALIZED状态进入INITIAL状态；

    • INITIAL：初始化状态，也表示停止状态，表示当前Ability未运行，Ability被启动后由INITIAL态进入INACTIVE状态；

    • INACTIVE：未激活状态，表示当前窗口已显示但是无焦点状态，由于Window暂未支持焦点的概念，当前状态与ACTIVE一致。

    • ACTIVE：前台激活状态，表示当前窗口已显示，并获取焦点，Ability在退到后台之前先由ACTIVE状态进入INACTIVE状态；

    • BACKGROUND: 后台状态，表示当前Ability退到后台，Ability在被销毁后由BACKGROUND状态进入INITIAL状态，或者重新被激活后由BACKGROUND状态进入ACTIVE状态。

  • 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是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。

  • Ability运行管理服务是用于协调各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是负责创建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。

2. 包管理子系统，是OpenHarmony为开发者提供的安装包管理框架。包管理子系统的由如下图4模块组成：

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、包状态变化监听接口。

  • 包扫描子模块：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：负责安装，卸载，升级一个包。

  • 包安装服务：一个单独进程的用于创建删除安装目录，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。

目录

/foundation
├── aafwk
│   └── aafwk_lite
│       ├── frameworks
│       │      ├── ability_lite               # AbilityKit实现的核心代码
│       │      ├── abilitymgr_lite            # 管理AbilityKit与Ability管理服务通信的客户端代码
│       │      └── want_lite                  # Ability之间交互的信息载体的实现代码
│       ├── interfaces
│       │      ├── kits
│       │      │     ├── ability_lite        # AbilityKit为开发者提供的接口
│       │      │     └── want_lite           # Ability之间交互的信息载体的对外接口
│       │      └── innerkits
│       │             └── abilitymgr_lite     # Ability管理服务为其它子系统提供的接口
│       └── services
│               └── abilitymgr_lite            # Ability管理服务的实现代码
└── appexecfwk
    └── appexecfwk_lite
         ├── frameworks
         │      └── bundle_lite                # 管理BundleKit与包管理服务通信的客户端代码
         ├── interfaces
         │      ├── kits
         │      │     └── bundle_lite         # BundleKit为开发者提供的接口
         │      └── innerkits
         │             └── bundlemgr_lite      # BundleKit实现的核心代码，及包管理服务为其它子系统提供的接口
         ├── services
         │      └── bundlemgr_lite             # 包管理服务的实现代码
         └── utils
                 └── bundle_lite                # 包管理服务实现中用到的工具性的代码

约束

  • 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）

使用说明

  • 运行用户程序框架子系统的两个服务

    • 用户程序框架有两个系统服务ability管理服务（abilityms）和（bundlems），两系统服务运行于foundation进程中。
    • abilityms和bundlems注册到sa_manager中，sa_manager运行于foundation进程中，sa_manager为abilityms和bundlems创建线程运行环境。具体创建abilityms、bundlems服务的方式以及使用该服务的方式，可参考系统服务框架子系统。

  • 基于AbilityKit开发的Ability的Demo代码位于foundation/aafwk/aafwk_lite/frameworks/ability_lite/example路径下，如有需要修改其中的功能，可在entry/src/main/cpp的文件中修改代码或增加代码文件，并在BUILD.gn中做相应的修改。

  • 在build/lite/config/subsystem/aafwk/BUILD.gn中添加对ability Demo编译配置：

    import("//build/lite/config/subsystem/lite_subsystem.gni")

lite_subsystem("aafwk") {
    subsystem_components = [
        "......",
        "//foundation/aafwk/aafwk_lite/frameworks/ability_lite/example:hiability",
        "......",
    ]
}

  • 编译该Demo，在shell中执行如下命令(具体编译方法参考编译构建子系统)，编译成功后，在out/ipcamera_hi3516dv300_liteos_a/dev_tools/example下面生成libhiability.so文件：

    hb set
hb build

  • 编写config.json，参见foundation/aafwk/aafwk_lite/frameworks/ability_lite/example路径下的config.json，内容如下：

    {
    "app": {
        "bundleName": "com.xxxxxx.hiability",
        "vendor": "xxxxxx",
        "version": {
            "code": 1,
            "name": "1.0"
        },
       "apiVersion": {
          "compatible": 3,
          "target": 3
       }
    },
    "deviceConfig": {
        "default": {
            "keepAlive": false
        },
    },
    "module": {
        "deviceType": [
            "smartVision"
        ], 
        "distro": {
            "deliveryWithInstall": true, 
            "moduleName": "hiability", 
            "moduleType": "entry"
        },
        "abilities": [{
            "name": "MainAbility",
            "icon": "assets/entry/resources/base/media/icon.png",
            "label": "test app 1", 
            "launchType": "standard",
            "type": "page",
            "visible": true
        },
        {
            "name": "SecondAbility",
            "icon": "",
            "label": "test app 2", 
            "launchType": "standard",
            "type": "page",
            "visible": true
        },
        {
            "name": "ServiceAbility",
            "icon": "",
            "label": "test app 2", 
            "launchType": "standard",
            "type": "service",
            "visible": true
        }
        ]
    }
}

  • 生成hap包

    • 按照如下目录结构存放文件，assets/entry/resources/base/media下面放置资源文件：

    • 将上述文件打包生成zip包，修改后缀为.hap，例如hiability.hap

  • 安装hap包

    • 将上述hap包放置到指定目录下面
    • 执行安装命令，安装hap包（以hispark_taurus为例，bm工具在系统构建后放置在out/hispark_taurus/ipcamera_hispark_taurus/dev_tools/bin下）：
    ./bin/bm install -p /nfs/hiability.hap

  • 安装完成后，使用aa工具通过如下命令（以hispark_taurus为例，aa工具在系统构建后放置在out/hispark_taurus/ipcamera_hispark_taurus/dev_tools/bin下），运行Demo：

./bin/aa start -p com.xxxxxx.hiability -n MainAbility

相关仓

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aafwk_aafwk_lite

appexecfwk_appexecfwk_lite