【軟通動力鴻湖萬聯(lián)揚(yáng)帆系列“競”開發(fā)板試用體驗(yàn)】試用測評報(bào)告五 –開源鴻蒙C/C++軟件開發(fā)
本文來源電子發(fā)燒友社區(qū)，作者：ALSET， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2307110_1_1.html
開源鴻蒙C_C++應(yīng)用開發(fā)（體驗(yàn)視頻詳見原帖子）
鴻湖萬聯(lián)揚(yáng)帆系列“競”開發(fā)板試用測評報(bào)告五 –開源鴻蒙C/C++軟件開發(fā)
大信(QQ:8125036)
在成功的建立了開源鴻蒙的集成開發(fā)環(huán)境以后，已經(jīng)了解了鴻蒙一般的應(yīng)用開發(fā)的流程和開發(fā)工具軟件?；旧祥_發(fā)所需要的所有操作都在它的集成開發(fā)環(huán)境中完成，即在DevEco Studio 中完成，而DevEco Studio 集成開發(fā)環(huán)境功能強(qiáng)大，集代碼的編輯，編譯，軟件資源的管理，預(yù)處理以及，UI設(shè)計(jì)預(yù)覽等于一體，還集合了SDK，模擬器以及設(shè)備管理，下載器等功能。
這個集成開發(fā)環(huán)境從安裝過程可以看到它直接支持js和c/c++兩種語言來開發(fā)鴻蒙應(yīng)用，支持ejs和html方式來設(shè)計(jì)UI，這個對一般信息類的服務(wù)應(yīng)用用來說已經(jīng)完全滿足各種行業(yè)的應(yīng)用需求。比如開發(fā)個商城、點(diǎn)餐、買菜啥的大眾服務(wù)類APP，哈哈。并且開發(fā)簡單，門檻低，預(yù)計(jì)以后在支持鴻蒙設(shè)備普及后，這類應(yīng)用將極大的豐富。
但對于一個稍微有上進(jìn)心的硬核開發(fā)者來說，顯然不滿足于用js和html來寫個買菜之類的APP，我們有必要更深入的了解系統(tǒng)的原理以及程序運(yùn)行框架，以及系統(tǒng)相關(guān)接口，以便能夠基于系統(tǒng)層開發(fā)一些擴(kuò)展模塊，以及支持更多的外部硬件驅(qū)動，或者開發(fā)通訊應(yīng)用、多媒體應(yīng)用等系統(tǒng)級開發(fā)作為小目標(biāo)。
首先閱讀官方提供的開發(fā)文檔《軟通動力揚(yáng)帆競系列開發(fā)板軟件開發(fā)環(huán)境搭建指導(dǎo)手冊最終版v2.0》。按文檔的說明，前一章已經(jīng)安裝軟件工具列表，這里就按照之前的操作步驟開始探索系統(tǒng)層面的開發(fā)。這里依然用一下鴻蒙的系統(tǒng)架構(gòu)圖，因?yàn)樗橇私庹w全貌的基礎(chǔ)。
圖1 OpenHarmony 整體技術(shù)架構(gòu)
為了更好的研究和學(xué)習(xí)Openharmony 系統(tǒng)，首先做一下資料的收集和調(diào)查，基本上搜索了一圈后，找到幾個比較好的網(wǎng)站，這里簡單的給列出一下，也方便同樣學(xué)習(xí)的童靴們參考：
https://growing.openharmony.cn/mainPlay/learnPath
這個網(wǎng)站是OpenHarmony官網(wǎng)的學(xué)習(xí)板塊主頁面，可以了解到Openharmony整體的概貌，以及OpenHarmony的相應(yīng)的領(lǐng)域以及對應(yīng)的學(xué)習(xí)路線路圖，這里可以看到 OpenHarmony支持三類設(shè)備，輕量系統(tǒng)，小型系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。開發(fā)角色分為系統(tǒng)開發(fā)者和應(yīng)用開發(fā)者，難度則對應(yīng)了初中高三個級別。從頁面介紹的系統(tǒng)看，有很多硬件支持Openharmony 了，但里面沒有找到鴻湖萬聯(lián)揚(yáng)帆系列“競”開發(fā)板，但從其主處理器看，應(yīng)該屬于標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，因此可以參照 OpenHarmony標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)，九聯(lián)Unionpitiger開發(fā)板標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，潤和RK3568開發(fā)板標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，OpenHarmony硬件開發(fā)環(huán)境搭建DevEco Device Tool，OpenHarmony多媒體子系統(tǒng)介紹，這幾個板塊的內(nèi)容。這些內(nèi)容有很多帶有視頻，學(xué)習(xí)起來很方便。
https://gitee.com/openharmony/docs
這個網(wǎng)址站是OpenHarmony的碼云Gitee代碼倉庫里的文檔庫地址。這里面就是面對開發(fā)者的文檔了，OpenHarmony 所有的主線板本以及分支版本，各個基線版本都在這個倉庫，因此它是開發(fā)者特別是系統(tǒng)開發(fā)者常常光顧的地方，同樣這里的文檔庫不用說了，都是跟開發(fā)密切相關(guān)的資料了，所有代碼的變更以及報(bào)告的問題，問題的解決過程都在這里面了，文檔量已經(jīng)非常大了，不過有一個好消息是，所有問題都是中文的，文字閱讀不會有障礙。不好的消息是，對于看慣英文文檔的開發(fā)者來說，這可能得習(xí)慣一下，很多技術(shù)定義以及術(shù)語的使用不夠準(zhǔn)確規(guī)范，不過也有英文版本，哈哈。系統(tǒng)層的很多接口調(diào)用的說明都在這個文檔庫里了。
這個倉庫里代碼對應(yīng)就是當(dāng)前OpenHarmony最新的版本，嘗鮮的小朋友可以隨時拉下來編譯一個運(yùn)行。而且遇到問題，隨時可以進(jìn)入源碼層去看發(fā)生了什么，不爽的話，順手可以修改一下。感覺是不是很爽？ 那就開發(fā)愉快！
這個網(wǎng)址就是基于OpenHarmony各種組件，應(yīng)用，模塊的開源項(xiàng)目地址了，這里面既有很多應(yīng)用軟件，也有很多基礎(chǔ)的組件，用于擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的軟件，比如用戶的HTTP通訊組件，自定義UI控件等，也有其它不同硬件上的鴻蒙開發(fā)資源，以及一些資料的大集合。也有各種移植的技術(shù)帖子，五花八門，專解決各種疑難雜癥。去這里面轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，很容易找到一些開發(fā)資料，有文字、視頻，也有別人開發(fā)好的模塊代碼，減少重復(fù)造車輪的事發(fā)生。
資料比較集中的就在上面幾個地址里，其它的博客文章，這里就不一一列舉了，各個博客文章記錄很多為解決專項(xiàng)問題的方案，當(dāng)遇到問題時，搜索一下就可以找到。想要快速了解OpenHarmony的技術(shù)整體知識，系統(tǒng)的閱讀相關(guān)資料是最快的方法。
下面的開發(fā)試驗(yàn)過程都基于這個主機(jī)環(huán)境，開發(fā)環(huán)境配置介紹：
Windwos環(huán)境供開發(fā)者參考：
內(nèi)存：16G
硬盤：1T
操作系統(tǒng)：Win10, Vmware 15 Player
因?yàn)樵撻_發(fā)板沒有提供其系統(tǒng)Openharmony 的源碼資料，因此還不能使用系統(tǒng)的開發(fā)方式進(jìn)行打包開發(fā)。按Openharmony開源社區(qū)的技術(shù)資料，在一些硬件上，可以從其源碼構(gòu)建整體系統(tǒng)。鴻蒙提供了整個系統(tǒng)的源碼，每個硬件開發(fā)板，只要按鴻蒙系統(tǒng)的BSP接口完成硬件驅(qū)動的對接，就可以使得鴻蒙運(yùn)行到特定的硬件上。
因此對于不同的硬件開發(fā)板，只要了解其硬件系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動，進(jìn)行開發(fā)適配層，即可完成鴻蒙系統(tǒng)在其板上的運(yùn)行。
同時，在DevEco Studio里也提供了C/C++的開發(fā)模式的支持，可以看出，這種模式是采用的與硬件無關(guān)的一種平臺開發(fā)方式，這里的通過鴻蒙對外提供的統(tǒng)一的API接口，屏蔽了各個硬件細(xì)節(jié)的差異，從而是開發(fā)者不必關(guān)心硬件的差異，而進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)。從其原理可以，這種方式是基于鴻蒙的API接口進(jìn)行開發(fā)，處于應(yīng)用層，因此從系統(tǒng)應(yīng)用管理來講，它更像Android 的Native 模式的開發(fā)，用于提高應(yīng)用軟件運(yùn)行效率以及一些音視頻多媒體應(yīng)用開發(fā)的場合，而為底層增加特定功能模塊，擴(kuò)展功能等就受到了框架的一定約束。
打開DevEco集成開發(fā)軟件，就可以創(chuàng)建c/c++的應(yīng)用程序，線了解一下在應(yīng)用層c/c++開發(fā)的模式以及可調(diào)傭的SDK。打開DevEco Studio，選擇創(chuàng)建應(yīng)用，如下圖：
圖2 創(chuàng)建新應(yīng)用
下一步選擇平臺，同樣選擇 OpenHarmony, 模板選擇Navite C/C++
圖3 選擇C/C++模板
選擇好平臺模板后，就填寫一些應(yīng)用的參數(shù)信息，名稱，項(xiàng)目路徑，語言等，因?yàn)閼?yīng)用程序是有界面的，因此這里界面可以選擇ejs或者js, 這里就選擇 ejs 模板了。
圖4 設(shè)置項(xiàng)目信息
在點(diǎn)擊完成時，會出現(xiàn)下面的提示，可以看到是提示下載SDK，看來C/C++和js開發(fā)用的是不同的SDK和工具，按提示開始下載。
圖5 提示缺少Native開發(fā)SDK
組件有600M,還好服務(wù)器在華為云上，因此下載速度很快，相比Android下載SDK，必須去海外的google上下載，那體驗(yàn)相比好多了。
圖6 下載少Native開發(fā)SDK
下載完成就來到了代碼編輯開發(fā)界面，如下圖：
圖7 C/C++代碼編輯開發(fā)界面
從代碼的一些定義可以看出，這個是Nodejs 的NAPI的規(guī)范調(diào)用，所以驗(yàn)證了，Harmony系統(tǒng)主要運(yùn)行的是Nodejs的KVM 執(zhí)行機(jī)，所有應(yīng)用都有Nodejs來解釋執(zhí)行。
也可以切換到UI編輯界面可以看到現(xiàn)在Hello,world的UI設(shè)計(jì)，這里依然是Ejs的界面描述語言，還是很好理解，這里稍微改一下，界面加上對C++的問候, 以及對C/C++接口的調(diào)用，把執(zhí)行的結(jié)果返回到界面上。
圖8 UI 界面設(shè)計(jì)編輯開發(fā)
做完開發(fā)后，點(diǎn)擊build里的編譯，很快幾步提示，編譯成功。編譯應(yīng)用開發(fā)就這么簡單。
圖9 編譯打包hap
同樣編譯完，開發(fā)打包，生成可以下載開發(fā)板的app軟件，同樣在build界面上，和之前的JS 開發(fā)過程一樣，點(diǎn)擊構(gòu)建安裝包，就開始進(jìn)行打包工作。
首次打開會彈出一個安全證書請求的要求，原來鴻蒙的應(yīng)用都需要CA簽名，按提示說明，填入相關(guān)的信息，進(jìn)行證書的制作。這一步看著填的東西很多，其實(shí)很簡單，按文檔或者網(wǎng)上的教程照做，簡單幾步就可以過去了。
圖10 創(chuàng)建簽名證書
圖11 生成設(shè)備請求書
在簡單測試開發(fā)，并不需要正式發(fā)布時，也可以使用自動簽名，方式是，點(diǎn)擊：File-> Project Struct-> Project -> Signing Config 勾選自動簽名即可。這里還可以把應(yīng)用運(yùn)行的調(diào)用安全聲明開關(guān)打開，因?yàn)楦呒墤?yīng)用一般設(shè)計(jì)到系統(tǒng)敏感系統(tǒng)如網(wǎng)絡(luò)，存儲，相機(jī)，短信等的訪問，而這些都需要授權(quán)許可。
圖12 測試應(yīng)用自動簽名
獲取完證書，就可以打包生成可以下載的APP了，回到開發(fā)界面，在右上角設(shè)備列表里，會出現(xiàn)開發(fā)板的ID，如果沒有在下拉列表里會有，選擇上即可以，然后點(diǎn)右側(cè)的“運(yùn)行”，即自動的安裝運(yùn)行，板上運(yùn)行效果如下圖：
圖13 測試應(yīng)用板上運(yùn)行
這里的應(yīng)用程序代碼如下，在UI層，即eTS 界面里，代碼是按eJS規(guī)范編寫，其邏輯語法與js一致，在其界面中引入C/C++的模塊，可見這里c/c++被編譯成一個動態(tài)庫。
importtestNapifrom'libentry.so'
在界面里直接調(diào)用動態(tài)庫對外的方法, 動態(tài)庫的實(shí)例這里是testNapi , 它的方法就是c/c++里定義的對js調(diào)用的接口 add, 調(diào)用方式如下：
CPP代碼里則定義了一個Napi的模塊以及標(biāo)準(zhǔn)接口，這個接口就是nodejs 與c++ 之間的規(guī)范，也就個接口使得js可以調(diào)用我們自己開發(fā)的 c/c++代碼了。這里接口定義了一個add , 在c++里，完成從js里輸入?yún)?shù)，轉(zhuǎn)換成c/c++的變量類型，同時按成兩個數(shù)據(jù)的相加，然后再返回js的數(shù)據(jù)類型，具體c/c++代碼實(shí)現(xiàn)的入口函數(shù)為：
napi_value function(napi_env env,napi_callback_info info)
這里面就可以加入我們自己實(shí)現(xiàn)的邏輯，其中env 是nodejs 的環(huán)境變量，當(dāng)我們需要跟外部js進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，就通過它完成, 為了使用N-API提供的接口及類型定義，我們需要引入node_api.h頭文件。使用N-API定義的方法需要滿足napi_callback類型，其定義為：
typedef napi_value (*napi_callback)(napi_envenv, napi_callback_info info);
napi_callback是使用N-API開發(fā)的Native函數(shù)的函數(shù)指針類型，其接受類型分別為napi_env以及napi_callback_info的兩個參數(shù)，并返回類型為napi_value的值。greeting方法中涉及到的幾個類型定義及其用途如下：
napi_value類型是一個用于表示Javascript值的指針
napi_env 類型用于存儲Javascript虛擬機(jī)的上下文
napi_callback_info 類型用于調(diào)用回調(diào)函數(shù)時，傳遞調(diào)用時的上下文信息
我們定義的Add方法如下：
而對js模塊，對外可調(diào)用的具體接口代碼如下：
代碼可見是用到了Node.js Native模塊的規(guī)范，這個規(guī)范叫 N-API。N-API為開發(fā)者提供了一套C/C++ API用于開發(fā)Node.js的Native擴(kuò)展模塊。從Node.js 8.0.0開始，N-API作為Node.js本身的一部分被引入，并且從Node.js 10.0.0開始正式全面支持N-API。更多關(guān)于NAPI的資料，可以查閱N-api的文檔即可。
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