深入解析鸿蒙2.0手机Beta版的开发和设计

新新人类

发布于 2022-2-22 16:26

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12-16号华为发布鸿蒙2.0手机beta版，以下的问题和分析以及截图等均来自于华为官方的DevEco Studio（版本号2.0.12.201）以及远程提供的P40手机运行环境（除部分可能涉及个人账号的信息会被擦除外，均无任何人为修改）。个人不对鸿蒙2.0手机beta版做任何魔改安卓，自行研发的讨论，任何人（多少有点开发经验）都可以按照文中的步骤重现所有过程。文中的所有的问题及分析，均基于计算机开发的常识（也不排除有错误的可能，可以讨论，但请言之有物）。

深入解析鸿蒙2.0手机Beta版的开发和设计

发表于 2020-12-17 18:49:072289查看

12-16号华为发布鸿蒙2.0手机beta版，以下的问题和分析以及截图等均来自于华为官方的DevEco Studio（版本号2.0.12.201）以及远程提供的P40手机运行环境（除部分可能涉及个人账号的信息会被擦除外，均无任何人为修改）。个人不对鸿蒙2.0手机beta版做任何魔改安卓，自行研发的讨论，任何人（多少有点开发经验）都可以按照文中的步骤重现所有过程。文中的所有的问题及分析，均基于计算机开发的常识（也不排除有错误的可能，可以讨论，但请言之有物）。

步骤一注册用户及配置开发环境

要开发鸿蒙应用，必须去官网注册开发者身份，批准后即可下载对应的DevEco Studio，并获得使用远程虚拟手机的权限。整个过程没什么必要详细介绍的，有兴趣的同学自行百度即可。

但有几点需要吐槽一下：

每次使用远程虚拟机，都得通过浏览器登录，能不能直接提供账号密码的登录方式，实在不行，你使用内置浏览器也好办点啊。
不提供本地虚拟机实在是太慢了，断点调试时，需要从远程虚拟手机上取得堆栈调用信息，我恍如看动画一样看着那个堆栈树在刷新（附一句，我用的是1G光纤加5G 300M Wifi）。
DevEco Studio不知道怎么想的，虚拟手机的交互界面上部占用了极大的空间显示着P40和剩余使用时间（单次只能一个小时），把这些信息放在工具栏上面不好吗？实在不行，你合成一行，或者放在侧面，也节省点空间啊（如果是MediaPad，倒是可以放上面）。
DevEco Studio的界面预览功能，应该是用NodeJs来支持，但非常之慢，我还没有成功过呢，反正界面简单，实在懒得折腾了。
虚拟手机的调试功能不稳定，时不时就出现无法使用，只能重新启动。
虚拟手机的WebView有问题，我无法使用浏览器，甚至无法登录QQ等，除了影响使用外，我连程序生成的文件都不方便拿到本地，对于调试非常不友好。
Idea太吃内存了，我8G的笔记本，用它总是内存满满的，还出现几次内存不足退出。

安装完DevEco Studio后，还需要在Setting中下载HarmonyOS SDK后才能使用，这点和Android Studio是一样的，熟悉的同学应该很容易上手，不熟悉的自己百度吧。

对于分析APK等程序，我使用的是jadx1.2，无法插入链接（大家自己百度并下载吧）。

步骤二直接开发并远程部署一个Hap应用

启动DevEco Studio后，创建一个手机应用，并选择Studio提供的Business Card模板（也就是一个名片列表应用），然后一路点下去，直接使用默认的MyApplication这个名字，然后就很顺利地生成整个项目了。

接下来，需要在菜单里打开 Tools-> HVD Manager，中间可能需要登录到华为的开发账户，或者可以提前在 Tools->DevEco Login->Login进行登录操作。登录成功后，启动HVD Manager，就有一系列设备可选，直接选择P40即可（也只有这一个手机设备可以选择），然后点击蓝色的三角启动按钮即可使用远程的虚拟机，大概几秒到几十秒（启动比较快，我本机只需要5秒左右即可使用了），就可以看到远程可用的虚拟机。

虚拟机启动后，即可通过上面的Run/Debug远程部署自己的应用了。

实在无法不吐槽这个产品经理的设计，上面的两行字占了差不多四分之一的空间

部署时出现的是以下内容：

12/17 11:01:08: Launching com.example.myapplication
$ hdc shell am force-stop com.example.myapplication
$ hdc shell bm uninstall com.example.myapplication
$ hdc file send C:/Users/***/DevEcoStudioProjects/MyApplication/entry/build/outputs/hap/debug/entry-debug-unsigned.hap /sdcard/670e402d7ec643aab51bb93c72ca6c77/entry-debug-unsigned.hap
$ hdc shell bm install -p /sdcard/670e402d7ec643aab51bb93c72ca6c77/
$ hdc shell rm -rf /sdcard/670e402d7ec643aab51bb93c72ca6c77
$ hdc shell am start -n "com.example.myapplication/com.example.myapplication.MainAbilityShellActivity" -D
Waiting for application to come online: com.example.myapplication
Connecting to com.example.myapplication

和Android的adb基本类似，然后这个应用就跑起来了。

步骤三对Hap应用的调试-反编译及运行时分析

本地找到生成的hap文件，是一个zip格式的压缩包，解开后，可以看到以下内容。

使用Jadx把entry_signed_entry.apk和classes.dex解开，分别得到以下内容：深入解析鸿蒙2.0手机Beta版的开发和设计-鸿蒙开发者社区

其中apk中所带的AndroidManifest.xml文件如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:versionCode="1" android:versionName="1.0" android:compileSdkVersion="29" android:compileSdkVersionCodename="10" package="com.example.myapplication" platformBuildVersionCode="29" platformBuildVersionName="10">
    <uses-feature android:name="zidane.software.ability" android:required="false"/>
    <uses-sdk android:minSdkVersion="26" android:targetSdkVersion="29"/>
    <application android:label="MyApplication" android:icon="@drawable/icon" android:name="com.example.myapplication.ShellMyApplication" android:persistent="false" android:debuggable="true" android:process="com.example.myapplication" android:allowBackup="false" android:usesCleartextTraffic="false" android:resizeableActivity="false" android:directBootAware="false">
        <meta-data android:name="permZA" android:value="true"/>
        <activity android:label="MyApplication" android:icon="@drawable/icon" android:name="com.example.myapplication.MainAbilityShellActivity" android:process="com.example.myapplication" android:launchMode="standard" android:screenOrientation="portrait">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN"/>
                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
            </intent-filter>
        </activity>
    </application>
</manifest>

而hap文件里带的classes.dex也是目前Android的编译后运行文件格式，也正是项目里的Java代码生成的目标文件。

从上面来看，APK还是一个遵守Android标准的App包，然后我打开里面的ShellMyApplication，看里面的代码：

package com.example.myapplication; import ohos.abilityshell.HarmonyApplication; public class ShellMyApplication extends HarmonyApplication { public void onCreate() { ShellMyApplication.super.onCreate(); } }

具体的工作应该是由ohos.abilityshell.HarmonyApplication来完成的，于是我在DevEco Studio中找到这个类，这个类继承自android.app.Application。

深入解析鸿蒙2.0手机Beta版的开发和设计-鸿蒙开发者社区

我把代码详细的过了一遍，大概理解了整个运行的过程。

首先是这个apk会按照正常的Android生命周期加载，启动ShellMyApplication，然后在它的父类HarmonyApplication里有一个setBundleInfo(BundleInfo bundleInfo)方法，由外部注入了配置信息，这个信息我断点查看，发现和config.json是一致的。而config.json则是对myapplication应用做了定义。然后在createUserApplication方法里，再调用setUserApplication等方法，通过当前Application实例的ClassLoader加载了用户编写的类，即MyApplication这个类，再将接下来的工作转给MyApplication等用户编写的功能类。也就是说这个apk起的是一个引导和加载功能。

步骤四对鸿蒙的部分解析

我把能看到的代码大致过一遍，也基本理解了鸿蒙2.0在开发这块的思路了（当然，只是个人看法，如果有不同看法，请明确提出进行讨论）。

鸿蒙2.0提供的SDK，对外的接口完全屏蔽了Android（至少我翻的上百个类对外接口都不存在暴露Android类的内容），这样如果有一天完全脱离Android框架，理论上讲是有可能的（虽然难度极大）。但由于还是使用Java代码开发，所以理论上讲会和Google一样，会碰到Oracle的版权问题，而且对java库的依赖，从长远看，应该也没办法脱离Java。
Apk用来引导，然后使用ClassLoader加载用户程序，优点是可以屏蔽Android接口，缺点是在某些环境上可能会出不兼容问题，用过Shell方式封装Activity的同学应该知道我说的是什么，但华为从底层通过config.json可能容易解决这个问题。
至少在虚拟手机层面，是有一个Android运行时存在的，至于这个Android Runtime是不是华为开发的，还是直接来自AOSP，我就不猜了，也不评论了。
根据Log看到的信息，虚拟手机层面，应该还是有一个Linux Runtime存在的，因为里面的各种运行环境和参数都展示了有linux各种库参与。至于有没有鸿蒙微内核的存在，我没法证明，也没法证伪。
如果鸿蒙微内核也存在，和Linux Runtime一起存在，这种双内核结构，只能说我的见识没法猜想两者如何协作，比如由谁负责资源中断，各种硬件驱动由谁负责加载，在哪个进程中调用，驱动和程序等是进程内调用还是IPC等等。如果哪位有双内核资源调配的方案或者论文，可以补充一下。