使用ArkUI开发HarmonyOS 原创

发布于 2022-2-7 09:37
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作者:坚果的小跟班

方舟开发框架概述

方舟开发框架,是HarmonyOS的一套UI开发框架,提供开发者进行应用UI开发时所必须的能力。

基本概念

  • 组件组件是界面搭建与显示的最小单位。开发者通过多种组件的组合,构建出满足自身应用诉求的完整界面。
  • 页面:page页面是方舟开发框架最小的调度分割单位。开发者可以将应用设计为多个功能页面,每个页面进行单独的文件管理,并通过路由API实现页面的调度管理,以实现应用内功能的解耦。

主要能力

  • 多种组件:方舟开发框架不仅提供了多种基础组件,如文本显示、图片显示、按键交互等,也提供了支持视频播放能力的媒体组件。并且针对不同类型设备进行了组件设计,提供了组件在不同平台上的样式适配能力,此种组件称为“多态组件”。
  • 布局计算UI界面设计离不开布局的参与。方舟开发框架提供了多种布局方式,不仅保留了经典的弹性布局能力,也提供了列表、宫格、栅格布局和适应多分辨率场景开发的原子布局能力。
  • 动画能力方舟开发框架对于UI界面的美化,除了组件内置动画效果外,也提供了属性动画、转场动画和自定义动画能力。
  • UI交互方舟开发框架提供了多种交互能力,满足应用在不同平台通过不同输入设备均可正常进行UI交互响应,默认适配了触摸手势、遥控器、鼠标等输入操作,同时也提供事件通知能力。
  • 绘制方舟开发框架提供了多种绘制能力,以满足开发者绘制自定义形状的需求,支持图形绘制、颜色填充、文本绘制、图片绘制等。
  • 平台API通道方舟开发框架提供了API扩展机制,平台能力通过此种机制进行封装,提供风格统一的JS接口。

选择方案

方舟开发框架针对不同目的和技术背景的开发者提供了两种开发范式,分别是基于JS扩展的类Web开发范式(简称“类Web开发范式”)和基于TS扩展的声明式开发范式(简称“声明式开发范式”)。下面我们对这两种开发范式进行对比与描述。

类Web开发范式

类Web开发范式,采用经典的HML、CSS、JavaScript三段式开发方式。使用HML标签文件进行布局搭建,使用CSS文件进行样式描述,使用JavaScript文件进行逻辑处理。UI组件与数据之间通过单向数据绑定的方式建立关联,当数据发生变化时,UI界面自动触发更新。此种开发方式,更接近Web前端开发者的使用习惯,快速将已有的Web应用改造成方舟开发框架应用。主要适用于界面较为简单的中小型应用开发。

声明式开发范式

声明式开发范式,采用TS语言并进行声明式UI语法扩展,从组件、动效和状态管理三个维度提供了UI绘制能力。UI开发更接近自然语义的编程方式,让开发者直观地描述UI界面,不必关心框架如何实现UI绘制和渲染,实现极简高效开发。同时,选用有类型标注的TS语言,引入编译期的类型校验,更适用大型的应用开发。

两种开发范式对比

开发范式名称 语言生态 UI更新方式 适用场景 适用人群
类Web开发范式 JS语言 数据驱动更新 界面较为简单的类小程序应用和卡片 Web前端开发人员
声明式开发范式 扩展的TS语言(eTS) 数据驱动更新 复杂度较大、团队合作度较高的程序 移动系统应用开发人员、系统应用开发人员

框架结构

使用ArkUI开发HarmonyOS-开源基础软件社区

从上图可以看出,类Web开发范式与声明式开发范式的UI后端引擎和语言运行时是共用的,其中,UI后端引擎实现了方舟开发框架的六种基本能力。声明式开发范式无需JS Framework进行页面DOM管理,渲染更新链路更为精简,占用内存更少,因此更推荐开发者选用声明式开发范式来搭建应用UI界面。

基于JS扩展的类Web开发范式

基于JS扩展的类Web开发范式的方舟开发框架是一种跨设备的高性能UI开发框架,支持声明式编程和跨设备多态UI。

基础能力

  • 类Web范式编程

    采用类HTML和CSS Web编程语言作为页面布局和页面样式的开发语言,页面业务逻辑则支持ECMAScript规范的JavaScript语言。方舟开发框架提供的类Web编程范式,可以让开发者避免编写UI状态切换的代码,视图配置信息更加直观。

  • 跨设备

    开发框架架构上支持UI跨设备显示能力,运行时自动映射到不同设备类型,开发者无感知,降低开发者多设备适配成本。

  • 高性能

    开发框架包含了许多核心的控件,如列表、图片和各类容器组件等,针对声明式语法进行了渲染流程的优化。

整体架构

使用基于JS扩展的类Web开发范式的方舟开发框架,包括应用层(Application)、前端框架层(Framework)、引擎层(Engine)和平台适配层(Porting Layer)。

使用ArkUI开发HarmonyOS-开源基础软件社区

  • Application

    应用层表示开发者开发的FA应用,这里的FA应用特指JS FA应用。

  • Framework

    前端框架层主要完成前端页面解析,以及提供MVVM(Model-View-ViewModel)开发模式、页面路由机制和自定义组件等能力。

  • Engine

    引擎层主要提供动画解析、DOM(Document Object Model)树构建、布局计算、渲染命令构建与绘制、事件管理等能力。

  • Porting Layer

    适配层主要完成对平台层进行抽象,提供抽象接口,可以对接到系统平台。比如:事件对接、渲染管线对接和系统生命周期对接等。

基于JS扩展的类Web开发范式

基于TS扩展的声明式开发范式的方舟开发框架是为HarmonyOS平台开发极简、高性能、跨设备应用设计研发的UI开发框架,支持开发者高效的构建跨设备应用UI界面。

基础能力

使用基于TS扩展的声明式开发范式的方舟开发框架,采用更接近自然语义的编程方式,让开发者可以直观地描述UI界面,不必关心框架如何实现UI绘制和渲染,实现极简高效开发。从组件、动效和状态管理三个维度来提供UI能力,还提供了系统能力接口,实现系统能力的极简调用。

  • 开箱即用的组件

    框架提供丰富的系统预置组件,可以通过链式调用的方式设置系统组件的渲染效果。开发者可以组合系统组件为自定义组件,通过这种方式将页面组件化为一个个独立的UI单元,实现页面不同单元的独立创建、开发和复用,使页面具有更强的工程性。

  • 丰富的动效接口

    提供svg标准的绘制图形能力,同时开放了丰富的动效接口,开发者可以通过封装的物理模型或者调用动画能力接口来实现自定义动画轨迹。

  • 状态与数据管理

    状态数据管理作为基于TS扩展的声明式开发范式的特色,通过功能不同的装饰器给开发者提供了清晰的页面更新渲染流程和管道。状态管理包括UI组件状态和应用程序状态,两者协作可以使开发者完整地构建整个应用的数据更新和UI渲染。

  • 系统能力接口

    使用基于TS扩展的声明式开发范式的方舟开发框架,还封装了丰富的系统能力接口,开发者可以通过简单的接口调用,实现从UI设计到系统能力调用的极简开发。

整体架构

使用ArkUI开发HarmonyOS-开源基础软件社区

  • 声明式UI前端

    提供了UI开发范式的基础语言规范,并提供内置的UI组件、布局和动画,提供了多种状态管理机制,为应用开发者提供一系列接口支持。

  • 语言运行时

    选用方舟语言运行时,提供了针对UI范式语法的解析能力,提供了跨语言调用支持,提供了TS语言高性能运行环境。

  • 声明式UI后端引擎

    后端引擎提供了兼容不同开发范式的UI渲染管线,提供多种基础组件、布局计算、动效、交互事件,提供了状态管理和绘制能力。

  • 渲染引擎

    提供了高效的绘制能力,将渲染管线收集的渲染指令,绘制到屏幕能力。

  • 平台适配层

    提供了对系统平台的抽象接口,具备接入不同系统的能力,如系统渲染管线、生命周期调度等。

最后提一句学习编程是一件必须要长期坚持的事情,日拱一卒,才有可能达到更高的水平,同时我们在空闲至于应该多从源码的世界去分析。

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已于2022-2-7 09:38:00修改
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