在傳統(tǒng)的單設(shè)備系統(tǒng)能力的基礎(chǔ)上，HarmonyOS提出了基于同一套系統(tǒng)能力、適配多種終端形態(tài)的分布式理念，能夠支持手機(jī)、平板、智能穿戴、智慧屏、車機(jī)等多種終端設(shè)備。

本章為HarmonyOS移動應(yīng)用開發(fā)的第一章內(nèi)容，主要介紹HarmonyOS分布式操作系統(tǒng)的概念、關(guān)鍵技術(shù)能力以及HarmonyOS典型的應(yīng)用場景。

本章節(jié)目標(biāo)

• 了解HarmonyOS的相關(guān)概念和產(chǎn)品定位；
• 了解HarmonyOS的技術(shù)架構(gòu)；
• 了解HarmonyOS的關(guān)鍵特性。

一、 HarmonyOS簡介

初識HarmonyOS

HarmonyOS小場景 - 導(dǎo)航信息流轉(zhuǎn)

• HarmonyOS與地圖應(yīng)用深度融合，實現(xiàn)手機(jī)+手表的無縫導(dǎo)航信息流轉(zhuǎn)。

  • 討論：場景中需要實現(xiàn)哪些功能點？

  信息的傳遞協(xié)議： ? Wi-Fi、藍(lán)牙、移動網(wǎng)絡(luò)等；

  信息的精準(zhǔn)傳遞： ? 設(shè)備綁定、信息認(rèn)證等；

  場景切換的判斷： ? 是否流轉(zhuǎn)的判定條件；

• HarmonyOS是全場景分布式智慧系統(tǒng)

• HarmonyOS是一款面向萬物互聯(lián)時代的、全新的分布式操作系統(tǒng)。

• 

HarmonyOS系統(tǒng)定位

HarmonyOS是一款面向萬物互聯(lián)的操作系統(tǒng)。

HarmonyOS典型應(yīng)用場景

HarmonyOS以手機(jī)為核心，構(gòu)建1+8+N全場景應(yīng)用。

HarmonyOS典型應(yīng)用場景 - 全新辦公模式

PC+手機(jī)構(gòu)建具有強(qiáng)大通信能力、高效人機(jī)交互和豐富應(yīng)用生態(tài)的新設(shè)備。

HarmonyOS典型應(yīng)用場景 - 跨設(shè)備信息流轉(zhuǎn)

手機(jī)到手表跨設(shè)備業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)，開創(chuàng)新的生活方式。

二、HarmonyOS架構(gòu)與安全

1. HarmonyOS架構(gòu)解析

HarmonyOS整體遵從分層設(shè)計，從下向 上依次為：內(nèi)核層、系統(tǒng)服務(wù)層、框架 層和應(yīng)用層。

系統(tǒng)功能按照“系統(tǒng) > 子系統(tǒng) > 功能/ 模塊”逐級展開，在多設(shè)備部署場景下， 支持根據(jù)實際需求裁剪某些非必要的子 系統(tǒng)或功能/模塊。

內(nèi)核層

內(nèi)核層主要包括內(nèi)核子系統(tǒng)和驅(qū)動子系統(tǒng)兩個部分。

? 內(nèi)核子系統(tǒng)：HarmonyOS采用多內(nèi)核設(shè)計，支持針對不同資源受限設(shè)備選用適合的OS內(nèi)核。 內(nèi)核抽象層(KAL，Kernel Abstract Layer)通過屏蔽多內(nèi)核差異，對上層提供基礎(chǔ)的內(nèi)核能 力，包括進(jìn)程/線程管理、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理和外設(shè)管理等。

? 驅(qū)動子系統(tǒng)：硬件驅(qū)動框架(HDF，Hardware Driver Framework)是HarmonyOS硬件生態(tài)開 放的基礎(chǔ)，提供統(tǒng)一外設(shè)訪問能力和驅(qū)動開發(fā)管理框架。

統(tǒng)一驅(qū)動框架：驅(qū)動與內(nèi)核解耦，支持運(yùn)行動態(tài)加載，讓更多 IoT設(shè)備接入超級終端

• 通過將平臺和系統(tǒng)接口進(jìn)行解耦，來構(gòu)建統(tǒng)一的驅(qū)動平臺底座去兼容如Linux、LiteOS等不同內(nèi)核；
• 支撐百K級~G級容量的1+8+N設(shè)備部署；
• 根據(jù)不同設(shè)備形態(tài)，支持用戶態(tài)部署和內(nèi)核態(tài)部署

系統(tǒng)服務(wù)層

根據(jù)不同設(shè)備形態(tài)的部署環(huán)境，各個子系統(tǒng)集內(nèi)部可以按子系統(tǒng)粒度裁剪，每個子系統(tǒng)內(nèi)部又可以按功能粒度裁剪。

框架層

框架層為HarmonyOS應(yīng)用開發(fā)提供：

• 用戶程序框架：支持Java/C/C++/JS等多種語言；
• Ability框架：應(yīng)用所具備能力的抽象；
• 兩種UI框架：適用于Java語言的Java UI框架和適用于JS語言的JS UI框架；
• 多語言框架API：支持多種軟硬件服務(wù)對外開放的語言框架。

根據(jù)系統(tǒng)的組件化裁剪程度，HarmonyOS設(shè)備支持的API也會有所不同。

應(yīng)用層

應(yīng)用層包括系統(tǒng)應(yīng)用和擴(kuò)展/第三方非系統(tǒng)應(yīng)用。

HarmonyOS的應(yīng)用分為一個或多個FA(Feature Ability)或PA(Particle Ability)組成。

• FA有UI界面，提供與用戶交互的能力；而PA無UI界面，提供后臺運(yùn)行任務(wù)的能力以及統(tǒng)一的 數(shù)據(jù)訪問抽象。
• FA在進(jìn)行用戶交互時所需的后臺數(shù)據(jù)訪問也需要由對應(yīng)的PA提供支撐。
• 基于FA/PA開發(fā)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)特定的業(yè)務(wù)功能，支持跨設(shè)備調(diào)度與分發(fā)，為用戶提供一 致、高效的應(yīng)用體驗

應(yīng)用服務(wù)智能分發(fā)

基于FA/PA構(gòu)建的新型應(yīng)用生態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)三方服務(wù)跨設(shè)備智能分發(fā)，提供一致、高效 的用戶體驗。

2. HarmonyOS系統(tǒng)安全

在搭載HarmonyOS的分布式終端上，可以保證“正確的人，通過正確的設(shè)備，正確地使用數(shù)據(jù)” 。

• 通過“分布式多端協(xié)同身份認(rèn)證”來保證“正確的人”；

• 通過“在分布式終端上構(gòu)筑可信運(yùn)行環(huán)境”來保證“正確的設(shè)備”；

• 通過“分布式數(shù)據(jù)在跨終端流動的過程中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類分級管理”來保證“正確地使用數(shù) 據(jù)”。

正確的人

在分布式終端場景下， “正確的人”指通過身份認(rèn)證的數(shù)據(jù)訪問者和業(yè)務(wù)操作者。 “正 確的人”是確保用戶數(shù)據(jù)不被非法訪問、用戶隱私不泄露的前提條件。HarmonyOS通過 以下三個方面來實現(xiàn)協(xié)同身份認(rèn)證： 零信任模型 多因素融合認(rèn)證 協(xié)同互助認(rèn)證

正確的設(shè)備

在分布式終端場景下，只有保證用戶使用的設(shè)備是安全可靠的，才能保證用戶數(shù)據(jù)在虛擬終端上得到有效保護(hù)，避免用戶隱私泄露。HarmonyOS通過以下三個方面來確保設(shè)備 可靠：

? 設(shè)備證書使用示意圖

? 在必須傳輸用戶的敏感數(shù)據(jù)（如密鑰、加密的生物特征等信息）時，會在使用設(shè)備證書 進(jìn)行安全環(huán)境驗證后，建立從一個設(shè)備的TEE到另一設(shè)備的TEE之間的安全通道，實現(xiàn)安 全傳輸。

正確地使用數(shù)據(jù)

在分布式終端場景下，需要確保用戶能夠正確地使用數(shù)據(jù)。HarmonyOS圍繞數(shù)據(jù)的生成、 存儲、使用、傳輸以及銷毀過程進(jìn)行全生命周期的保護(hù)，從而保證個人數(shù)據(jù)與隱私、以 及系統(tǒng)的機(jī)密數(shù)據(jù)（如密鑰）不泄漏。

三、HarmonyOS關(guān)鍵特性

1. 硬件互助，資源共享

• 多種設(shè)備之間能夠?qū)崿F(xiàn)硬件互助、資源共享，主要依賴以下四個關(guān)鍵分布式技術(shù)。

分布式軟總線

分布式軟總線是手機(jī)、平板、智能穿戴、智慧屏、車機(jī)等分布式設(shè)備的通信基座，為設(shè)備之間的互聯(lián)互通提供了統(tǒng)一的分布式通信能力，為設(shè)備之間的無感發(fā)現(xiàn)和零等待傳輸創(chuàng)造了條件。開發(fā)者只需聚焦于業(yè)務(wù)邏輯的實現(xiàn)，無需關(guān)注組網(wǎng)方式與底層協(xié)議。

不同設(shè)備組成超級終端的核心基礎(chǔ)能力，無感自組網(wǎng)

自發(fā)現(xiàn)&連接

分布式軟總線提出自動發(fā)現(xiàn)設(shè)備，實現(xiàn)用戶零等待的自發(fā)現(xiàn)體驗，附近同賬號的設(shè)備自動發(fā)現(xiàn)無需等待，自動安全連接。

多設(shè)備互聯(lián)、組網(wǎng)

分布式軟總線提出了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，自動構(gòu)建一個邏輯全連接網(wǎng)絡(luò)，以解決設(shè)備間不同協(xié)議交互的問題。

分布式設(shè)備虛擬化

• 分布式設(shè)備虛擬化平臺可以實現(xiàn)不同設(shè)備的資源融合、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)處理，多種設(shè)備共同形成一個超級虛擬終端。
• 針對不同類型的任務(wù)，為用戶匹配并選擇能力合適的執(zhí)行硬件，讓業(yè)務(wù)連續(xù)地在不同設(shè)備間流轉(zhuǎn)， 充分發(fā)揮不同設(shè)備的能力優(yōu)勢，如顯示能力、攝像能力、音頻能力、交互能力以及傳感器能力等。

分布式數(shù)據(jù)管理

用戶數(shù)據(jù)不再與單一物理設(shè)備綁定，業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)存儲分離，跨設(shè)備的數(shù)據(jù)處理如同本地數(shù)據(jù)處理一樣方便快捷，讓開發(fā)者能夠輕松實現(xiàn)全場景、多設(shè)備下的數(shù)據(jù)存儲、共 享和訪問，為打造一致、流暢的用戶體驗創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。

分布式任務(wù)調(diào)度

分布式任務(wù)調(diào)度基于分布式軟總線、分布式數(shù)據(jù)管理、分布式Profile等技術(shù)特性，構(gòu)建統(tǒng)一的分布式服務(wù)管理（發(fā)現(xiàn)、同步、注冊、調(diào)用）機(jī)制，支持對跨設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)行遠(yuǎn) 程啟動、遠(yuǎn)程調(diào)用、遠(yuǎn)程連接以及遷移等操作，能夠根據(jù)不同設(shè)備的能力、位置、業(yè)務(wù) 運(yùn)行狀態(tài)、資源使用情況，以及用戶的習(xí)慣和意圖，選擇合適的設(shè)備運(yùn)行分布式任務(wù)。

多設(shè)備信息融合，體驗智能化健身模式

2.一次開發(fā)，多端部署

• HarmonyOS提供了用戶程序框架、Ability框架以及UI框架，支持應(yīng)用開發(fā)過程中多終端的業(yè)務(wù)邏輯和界面邏輯進(jìn)行復(fù)用，能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用的一次開發(fā)，多端部署，提升了跨設(shè)備應(yīng)用的開發(fā)效率。

• 采用業(yè)界主流設(shè)計方式，提供多種響應(yīng)式布局方案，支持柵格化布局，滿足不同屏幕的界面適配能力。

3. 統(tǒng)一OS，彈性部署

HarmonyOS通過組件化和小型化等設(shè)計方法，支持多種終端設(shè)備按需彈性部署，能夠適配不同類別的硬件資源和功能需求。支撐通過編譯鏈關(guān)系去自動生成組件化的依賴關(guān)系， 形成組件樹依賴圖，支撐產(chǎn)品系統(tǒng)的便捷開發(fā)，降低硬件設(shè)備的開發(fā)門檻。

• 支持各組件的選擇（組件可有可無）：
  • 根據(jù)硬件的形態(tài)和需求，可以選擇所需的組件。
• 支持組件內(nèi)功能集的配置（組件可大可小）：
  • 根據(jù)硬件的資源情況和功能需求，可以選擇配置組件中的功能集。例如，選擇配置圖形框架組件中的部分控件。
• 支持組件間依賴的關(guān)聯(lián)（平臺可大可?。?
  • 根據(jù)編譯鏈關(guān)系，可以自動生成組件化的依賴關(guān)系。例如，選擇圖形框架組件，將會自動選擇依賴的圖形引擎組件等

四、HarmonyOS生態(tài)

HarmonyOS社區(qū)運(yùn)營規(guī)劃

HarmonyOS校園推廣

教育部產(chǎn)學(xué)合作計劃：武漢大學(xué)，華中科技大學(xué)，…

HarmonyOS創(chuàng)新訓(xùn)練營：上海交大，天津大學(xué)，…

華為ICT大賽：百校種子計劃

華為千校萬里行-HarmonyOS系列師資培訓(xùn) …

學(xué)習(xí)推薦

HarmonyOS官網(wǎng)社區(qū)： https://www.harmonyos.com/cn/home/

HarmonyOS應(yīng)用開發(fā)文檔： https://developer.harmonyos.com/cn/home/

HarmonyOS設(shè)備開發(fā)文檔： https://device.harmonyos.com/cn/home/

OpenHarmony開源地址： https://gitee.com/openharmony

華為人才在線： https://e.huawei.com/cn/talent/#

五、本章總結(jié)

本章講述了HarmonyOS的相關(guān)概念，介紹了HarmonyOS的設(shè)計理念和技術(shù)架 構(gòu)，了解了HarmonyOS全場景系統(tǒng)的關(guān)鍵特性，幫助大家認(rèn)識全新的“面向未來”的HarmonyOS操作系統(tǒng)文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-815967.html

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