如何用一套代碼運行跨多操作系統(tǒng)應用

一

跨平臺框架介紹

提到跨平臺，要先理解什么是“平臺”，這里的平臺，就是指應用程序的運行環(huán)境，例如操作系統(tǒng)，或者是Web瀏覽器，具體的像HarmonyOS、Android、iOS、或者瀏覽器，都可以叫做平臺。

跨平臺框架，就是一個應用的開發(fā)框架，開發(fā)者基于這個框架開發(fā)的應用，可以分別在不同的平臺上運行，業(yè)界比較知名的比如：React Native、Flutter或者各種小程序框架，都可以稱之為跨平臺框架。

跨平臺的優(yōu)勢有以下三個方面：

1、可以減少開發(fā)者的學習成本；

2、增加代碼復用，節(jié)省開發(fā)的成本；

3、減少對各個平臺差異的適配。

跨平臺框架

假設需求是要在三個平臺上開發(fā)同樣功能的應用，如果每個平臺都需要10個單位的工作量，那么總共將花費30個單位的工作量。如果使用了跨平臺框架，通過代碼復用，那么可能只需要一半的工作量，甚至更少，這也是為什么開發(fā)者都在探索不同的跨平臺方案。

二

ArkUI跨平臺能力介紹

為滿足HarmonyOS應用生態(tài)建設對于跨平臺開發(fā)的需求，我們正在和相關的合作伙伴定向開源構建ArkUI的跨平臺能力，目標先支持HarmonyOS、OpenHarmony、Android、iOS平臺，后續(xù)還將逐步增加對更多平臺的支持。這樣，開發(fā)者基于一套主代碼，就可以構建可支持多平臺的精美的高性能應用。

ArkUI的定位包含以下幾個方面：

1、ArkUI作為HarmonyOS原生的應用框架，能力將預置在HarmonyOS中；

2、ArkUI作為所有原子化服務的基礎運行環(huán)境，如各類服務及萬能卡片；

3、ArkUI也將作為一個通用的跨平臺框架來開發(fā)多平臺的應用。

ArkUI跨平臺框架整體架構

在ArkUI的架構設計之初就把跨平臺作為一個重要的設計原則，從代碼的架構上就對各個平臺的調(diào)用做了解耦，可以方便的移植到不同的平臺，同時使用的圖形引擎也是可以跨平臺的，所有基于它的組件都是自渲染的，所以有較好的性能和渲染一致性。同時使用了NAPI作為JS API的擴展機制，可以將相同定義的API擴展到不同平臺進行實現(xiàn)。

接下來將從組件支持度、應用工程跨平臺、API能力邊界等6個緯度詳細介紹ArkUI具備的跨平臺能力。

1、跨平臺能力——組件支持度：

ArkUI跨平臺目前具備的一些組件能力，主要為以下兩方面：

1）OpenHarmony支持的基礎組件，都會進行支持。

2）提供一些高級組件能力，比如XComponent和它的相關機制。

2、跨平臺能力——應用工程跨平臺：

對于一個完整的HarmonyOS應用，要做到跨平臺運行，還需要業(yè)務邏輯和它使用的API、資源都能跨平臺。

ArkUI支持跨平臺三個必要條件

對于業(yè)務邏輯，使用@ohos的標準API，跨平臺的目標是：使用這些API開發(fā)的邏輯盡可能的直接在不同平臺使用。

3、跨平臺能力——API能力邊界：

API大致分為以下幾類，支持策略也略有不同：

1）平臺無關的API，這部分是可以直接移植到不同平臺；

2）依賴平臺橋接的API，需要使用API擴展機制在不同平臺分別橋接；

3）不同平臺可能不是一一對應的API，通用的基本能力部分可以在不同平臺分別橋接；

4）平臺專有的API，依賴系統(tǒng)的特有能力，無法做到跨平臺。

平臺全局API

4、跨平臺能力——API擴展機制：

ArkUI提供了一套API的擴展機制，可以方便的去實現(xiàn)相同定義的API在不同平臺上使用。

擴展機制整體是復用NAPI機制，也是HarmonyOS上默認擴展API的機制，同時提供了JS->C++->Java/ObjectC的代碼互調(diào)的機制。這套機制也同樣適用于三方插件擴展或者開發(fā)者自己業(yè)務的擴展。

API擴展機制

以下面代碼為例，通過標準的NAPI進行接口的擴展，同時也支持注冊一個Java的類，在接口調(diào)用時會動態(tài)加載這個類，最終調(diào)用到Java的實現(xiàn)中。

1//注冊插件，導出JS方法

2static napi_value TestPluginExport(napi_env env, napi_value exports)

3{

4static napi_property_descriptor desc[] =

5{ DECLARE_NAPI_FUNCTION("hello", JSTestPluginHello), };

6NAPI_CALL(env, napi_define_properties(

7env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc));

8return exports;

9}

10

11static napi_value JSTestPluginHello(napi_env env, napi_callback_info info)

12{

13auto plugin = TestPlugin::Create();

14plugin->Hello();

15…

16}

17

18static void TestPluginJniRegister()

19{

20const char className[] = "ohos.ace.plugin.testplugin.TestPlugin";

21OH_Plugin_RegisterPlugin(&TestPluginJni::Register, className);

22}

23

24extern "C" __attribute__((constructor)) void TestPluginRegister()

25{

26napi_module_register(&testPluginModule);

27OH_Plugin_RunTaskOnPlatform(&TestPluginJniRegister);

28}

（左右滑動，查看更多）

1// Java業(yè)務邏輯

2package ohos.ace.plugin.testplugin;

3

4public class TestPlugin {

5public TestPlugin(Context context) {

6...

7}

8

9public void hello() {

10Log.i(LOG_TAG, "hello from java");

11}

12}

（左右滑動，查看更多）

5、跨平臺能力——命令行工具

ArkUI還將提供一個命令行工具，可以支持Windows、Mac、Linux的開發(fā)環(huán)境，支持創(chuàng)建跨平臺工程，可以構建出HarmonyOS、Android以及iOS的應用程序，并可以生成目標平臺的開發(fā)工程，如Android Studio/XCode。

一些常用的命令如下，涵蓋了從創(chuàng)建工程到運行打包的常用功能：

命令行工具

6、跨平臺能力——DevEco Studio跨平臺支持：

后續(xù)還將在DevEco Studio上加入對跨平臺的支持，增加能力如下：

1）創(chuàng)建工程時可以通過跨平臺模板創(chuàng)建一個支持跨平臺的工程；

2）可以支持編譯出Android/ iOS上的安裝調(diào)試包；

3）支持發(fā)現(xiàn)和連接不同設備真機和模擬器；

4）支持應用工程導出為Android應用工程和iOS應用工程，方便原生能力擴充或混合開發(fā)。

三

如何使用ArkUI開發(fā)跨平臺應用

了解了ArkUI的跨平臺能力之后，下面我們用“健康飲食”應用開發(fā)具體案例介紹使用ArkUI開發(fā)跨HarmonyOS、Android及iOS三大平臺的完整流程。

健康飲食

1、應用工程創(chuàng)建：

首先創(chuàng)建一個跨平臺工程，我們以使用命令行工具為例。

1）先使用npm install安裝相關的依賴包；

2）通過ace check檢查運行環(huán)境，可以根據(jù)提示安裝相關依賴的軟件；

3）通過ace create創(chuàng)建跨平臺應用的工程，可以支持類Web范式或聲明式范式。

創(chuàng)建好的工程的目錄結(jié)構如下圖所示，可以看到不同平臺的工程文件，同時這里的source目錄下，存放的就是跨平臺通用的代碼結(jié)構。

跨平臺工程目錄結(jié)構

2、開發(fā)及調(diào)試：

開發(fā)應用的過程就和開發(fā)一個普通的HarmonyOS應用一樣，進行UI界面與邏輯的設計，使用DevEco Studio進行開發(fā)，然后實機運行及調(diào)試。

“健康飲食”開發(fā)

3、構建與發(fā)布：

有兩種方式進行構建，一是通過命令行“ace build”可以直接進行構建；二是通過目標平臺的工程進行構建，如下圖所示，可以直接通過Android Studio或XCode構建出對應平臺的安裝包。

使用Android Studio構建

使用XCode構建

4、安裝與運行：

構建完成后，可以通過“ace install”命令進行安裝運行，下面就是“健康飲食”同一個應用在HarmonyOS端、Android端和iOS端上的運行效果。

四

總結(jié)與展望

上面提到的這些ArkUI跨平臺能力，將在近期進行開源，感興趣的開發(fā)者可以持續(xù)關注。接下來ArkUI會圍繞各平臺的能力進行構建，進一步豐富跨平臺的組件，并持續(xù)對性能、內(nèi)存、包大小等方向進行優(yōu)化，不斷完善@ohos的API插件包，進一步提升開發(fā)者對跨平臺的訴求和體驗。

END

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