鸿蒙ArkUI-X跨平台技术：【概述】
ArkUI-X概览项目介绍
ArkUI是一套构建分布式应用的声明式UI开发框架。它具备简洁自然的UI信息语法、丰富的UI组件、多维的状态管理，以及实时界面预览等相关本领，帮助您提升应用开发服从，并能在多种装备上实现生动而流畅的用户体验。
ArkUI-X进一步将ArkUI扩展到了多个OS平台：目前支持OpenHarmony、HarmonyOS、Android、 iOS，后续会逐步增加更多平台支持。开发者基于一套主代码，就可以构建支持多平台的风雅、高性能应用。
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关键特征
ArKUI跨平台框架关键特征如下：
[*]简洁自然的声明式语法。
[*]高效的渲染管线以及平台同等性的渲染机制。
[*]高效的方舟编译器以及运行时。
[*]同一的跨平台API本领集以及扩展机制。
[*]动态化特性
技术架构
ArkUI跨平台框架整体架构如下图所示。
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/a239588eb5584216b2941910e4080519.png
简介
本文档描述ArkUI开发框架跨平台运行本领相关的总体技术方案。
范围
ArkUI是面向全装备的UI开发框架，已通过OpenHarmony代码仓开源，其关键组成包括：
[*]开发模型;
[*]应用界面&交互;
[*]扩展机制-使能三方组件&平台API扩展机制。
ArkUI-X旨在将ArkUI开发框架扩展至其他OS平台（Android/iOS/Windows等），使开发者能够基于ArkUI开发框架，复用绝大部分的应用代码（UI以及重要应用逻辑），即可部署到不同OS平台上。
假设和束缚
本文提到的跨平台是指UI部分的跨平台，其UI代码可以重用，别的应用对平台依靠的本领，需要应用层面进行适配，或通过JS API封装机制（NAPI），进行实现暴露到JS层。
涉及平台本领的JS API（比如网络、存储等）请参考OpenHarmony中的界说，需要通过在不同平台的封装实现达到复用的目的。
本文重要是通用方案设计说明，并以Android平台做为示例说明，其他平台的根本设计思路类似，但相关设计需进一步细化增补。
总体视图
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/a239588eb5584216b2941910e4080519.png
从设计之初，跨平台就作为ArkUI最根本的设计目标之一，当前已支持基础的跨平台架构。相关的设计思路如下：
[*]接纳 C++ 编写整体后端引擎代码，保持在多平台的可移植性，最小化平台依靠，降低平台移植本钱。
[*]整体绘制接纳自渲染机制，降低平台依靠，同时进一步提升绘制效果的同等性。
[*]抽象出平台适配层以及平台桥接层，以便不同平台的适配。
模块功能介绍
ArkUI重要包括以下几个模块：
[*]研发模型，兼容OpenHarmony应用的Stage开发模型，支持基于ArkTS的声明式开发范式，可跨平台。
[*]声明式UI后端引擎，包括布局，渲染，C++ UI组件，变乱机制等，可跨平台。
[*]API扩展机制，基于NAPI机制，可跨平台。 不同平台需要各自扩展详细的API实现。
[*]工具链/SDK, 工具链可跨平台，SDK需基于不同平台构建。
另外，ArkUI依靠的ArkTS引擎以及图形引擎，也可跨平台。
ArkUI声明式UI后端引擎，重要完成整体pipeline流程控制、视图更新、布局系统、多页面管理、变乱分发和回调、焦点管理、动画机制、主题机制、资源管理/缓存/provider等。 其中的UI组件，重要通过显示相关组件细粒度化，动画、变乱、焦点等机制组件化，满足适配不同前端所需要的灵活性。
整体的跨平台需求，就是扩展ArkUI开发框架到其他OS平台，帮助开发者降低多平台应用开发本钱。
通过ACE Tools命令行工具创建跨平台应用工程，开发者基于一套主代码，就可以构建支持多平台的风雅、高性能应用。
方案设计
跨平台应用包布局设计
跨平台应用目录布局，包含一套为ArkUI-X开发者提供的应用工程模板，提供构建OpenHarmony应用、Android应用、iOS应用的本领。应用工程包布局设计如下：
ArkUI-X应用工程
├── .arkui-x
│ ├── android // Android平台相关代码
│ └── ios // iOS平台相关代码
├── .hvigor
├── .idea
├── AppScope
├── entry
├── hvigor
├── oh_modules
├── build-profile.json5
├── hvigorfile.ts
├── local.properties
└── oh-package.json5 ArkUI-X应用目录布局设计思想是从OpenHarmony应用工程原生支持跨平台角度出发，在OpenHarmony应用工程之上叠加Android和iOS应用工程，ArkTS代码和resources资源编辑仍在OpenHarmony侧完成，Native代码在各自平台应用工程中完成。详细包布局设计。
ArkUI-X应用工程布局说明
简介
本文档配套ArkUI-X，将OpenHarmony ArkUI开发框架扩展到不同的OS平台，比如Android和iOS平台，让开发者基于ArkUI，可复用大部分的应用代码（UI以及重要应用逻辑）并可以部署到相应的OS平台，降低跨平台应用开发本钱。
应用工程目录布局介绍
跨平台应用工程目录布局，包含一套为ArkUI开发者提供的应用工程模板，提供构建OpenHarmony应用，HarmonyOS应用，Android应用，iOS应用的本领。
ArkUI-X应用工程目录结构
├── .arkui-x
│ ├── android // Android平台相关代码
│ └── ios // iOS平台相关代码
├── AppScope
├── entry
├── hvigor
├── build-profile.json5
├── hvigorfile.ts
├── hvigorw
├── hvigorw.bat
├── local.properties
└── oh-package.json5 此应用目录布局设计思想是从OpenHarmony应用工程原生支持跨平台角度出发，在OpenHarmony应用工程之上叠加Android和iOS应用工程，ArkTS代码和resources资源在OpenHarmony侧完成编译，Native代码仍在各自平台应用工程中完成编译。
编译构建说明
[*]ArkTS源码
ArkTS源码通过OpenHarmony SDK工具链生成abc（Ark Byte Code），并分别拷贝到Android和iOS应用工程，作为平台应用资源进行管理。
[*]ArkUI应用资源
ArkUI Resources资源也通过OpenHarmony SDK工具链进行编译，编译后的ArkUI资源分别拷贝到Android和iOS应用工程，作为平台应用资源进行管理。
[*]ArkUI框架资源
ArkUI框架资源随ArkUI-X SDK进行发布，应用构建时会主动打包到ArkUI-X应用中，可包管ArkUI-X应用在各平台上UX渲染同等性。
综上所述，Android平台上通过assets管理ArkTS编译产物、ArkUI应用资源和ArkUI框架资源，iOS平台上通过Bundle Resources管理ArkTS编译产物、ArkUI应用资源和ArkUI框架资源。
Android应用工程布局
ArkUI-X Android应用工程
├── app
│ ├── libs
│ │ ├── arkui_android_adapter.jar // ArkUI-X跨平台适配层，在SDK中发布
│ │ └── arm64-v8a
│ │ └── libarkui_android.so // ArkUI-X跨平台引擎库，在SDK中发布
│ │ └── libhilog.so // ArkUI-X日志库，在SDK中发布
│ │ └── libresourcemanager.so // ArkUI-X资源管理库，在SDK中发布
│ ├── src
│ │ ├── androidTest
│ │ ├── main
│ │ │ ├── assets
│ │ │ │ └── arkui-x // ArkUI应用编译后的字节码文件和Resources，作为资源文件存放在assets/arkui-x中
│ │ │ │ ├── entry // ArkUI单个模块的编译结果
│ │ │ │ │ ├── ets // ArkUI单个模块代码的编译结果：包括字节码文件以及sourceMap文件
│ │ │ │ │ │ ├── sourceMaps.map
│ │ │ │ │ │ └── modules.abc
│ │ │ │ │ ├── resources.index // ArkUI单个模块资源的编译结果：resources资源的编译结果
│ │ │ │ │ ├── resources // resources资源中的rawfile资源，不会进行编译。
│ │ │ │ │ └── module.json
│ │ │ │ ├── entry_test // ohosTest，仅仅Debug模式构建包含。
│ │ │ │ └── systemres // ArkUI框架自带的系统资源
│ │ │ ├── java/com/example/mayapp
│ │ │ │ ├── MyApplication.java // 基于StageApplication扩展MyApplication
│ │ │ │ └── EntryEntryAbilityActivity.java // 基于StageActivity扩展EntryEntryAbilityActivity
│ │ │ ├── res
│ │ │ └── AndroidManifest.xml
│ │ └── test
│ ├── build.gradle
│ └── proguard-rules.pro
├── gradle/wrapper
├── build.gradle
├── gradle.properties
├── gradlew
├── gradlew.bat
└── settings.gradle iOS应用工程布局
ArkUI-X iOS应用工程
├── app.xcodeproj
│ ├── project.xcworkspace
│ ├── xcuserdata
│ └── project.pbxproj
├── app
│ ├── Assets.xcassets
│ ├── Base.Iproj
│ ├── AppDelegate.h
│ ├── AppDelegate.m // 应用入口, 驱动StageApplication的生命周期
│ ├── EntryEntryAbilityViewController.h
│ ├── EntryEntryAbilityViewController.m // 基于StageViewController扩展EntryEntryViewController
│ ├── Info.plist
│ └── main.m
├── arkui-x // ArkUI应用编译后的字节码文件和Resources，作为资源文件存放在assets/arkui-x中
│ ├── entry // ArkUI单个模块的编译结果
│ │ ├── ets // ArkUI单个模块代码的编译结果：包括字节码文件以及sourceMap文件
│ │ │ ├── sourceMaps.map
│ │ │ └── modules.abc
│ │ ├── resources.index // ArkUI单个模块资源的编译结果：resources资源的编译结果
│ │ ├── resources // resources资源中的rawfile资源，不会进行编译。
│ │ └── module.json
│ ├── entry_test // ohosTest，仅仅Debug模式构建包含。
│ └── systemres // ArkUI框架自带的系统资源
└── frameworks // ArkUI跨平台Framework动态库：包含ArkUI-X的框架以及插件 跨平台框架构建系统
ArkUI-X编译构建提供了一套基于GN和Ninja的编译构建框架，基础构建基于OpenHarmony的build仓，并在OpenHarmony构建基础上新增Android和iOS编译工具链，以支持ArkUI跨平台SDK编译输出。
跨平台SDK布局设计
跨平台SDK重要用于支持ACE Tools命令行跨平台应用构建和DevEco Studio\Android Studio\Xcode集成跨平台应用开发。内容范围重要包括：
[*]提供ArkUI跨平台开发框架基础引擎动态库，API插件动态库。
[*]提供ArkUI跨平台应用构建命令行工具。
[*]提供ArkUI组件渲染同等性系统资源包，应用资源编译工具。
ArkUI-X SDK组成布局如下：
arkui-x
├── engine // ArkUI-X的引擎库
│ ├── lib // ArkUI-X的引擎库：包括Android平台及架构的动态库
│ ├── framework // ArkUI-X的引擎库：包括iOS平台及架构的Framework库
│ ├── xcframework // ArkUI-X的引擎库：包括iOS平台及架构的XCFramework库
│ ├── ets // ArkUI-X增量接口，比如：@arkui-x.bridge
│ ├── apiConfig.json // engine库配置文件，用于IDE和ACE Tools解析，以支持应用构建按需打包。
│ └── systemres // ArkUI-X框架自带的资源
├── plugins // ArkUI-X官方提供的插件库
│ ├── component // ArkUI组件插件库，apiConfig.json
│ └── api // @ohos接口插件库，apiConfig.json
├── toolchains // ArkUI-X应用开发工具，比如：ACE Tools。
├── sdkConfig.json // 增量d.ts路径和接口前缀配置
├── arkui-x.json // SDK管理配置，流水线自动生成
└── NOTICE.txt 操纵系统抽象层
基于C++实现的OS Abstract Layer (下文缩写为OSAL)，屏蔽不同平台的OS相关的实现，重要包含功能列表：
[*]日志、Trace抽象层
[*]网络接口抽象层
[*]文件/资源读写抽象层
[*]基础线程抽象层
[*]系统资源管理抽象及实现
[*]系统Prop设置读取抽象层
[*]打点本领抽象层
以Log调用流程为例，整体交互流程如下：
如上述流程，Core模块直接使用Base提供的接口，Base模块对接口进行界说，对于依靠平台的本领，在编译期就选择了对应OS的平台抽象层OSAL。运行时，直接通过OSAL的实现，调用到详细平台相关的库中。
跨平台启动入口
开发框架对应平台语言实现的Entrance，提供不同平台的基础入口情况，跨平台启动入口功能列表：
[*]提供多个平台的加载入口，如OpenHarmony侧为一个Ability，Android侧为一个Activity。
[*]对接不同平台的生命周期、变乱输入、Vsync。
[*]对接不同平台的窗口系统、硬件渲染加速。
[*]对接不同平台的应用信息。
[*]不同平台的原生语言转换到同一的C++后端，公共代码复用。
以Android的启动流程为例，整体交互流程如下：
Stage模型下，Ability声明周期的入口为StageAbility，生命周期不停会通知到JsAbility，执行用户的生命周期回调方法，UI的页面是在onWindowStageCreated的生命周期中，调用Window的loadContent接口进行加载，创建ArkUI的实例并初始化渲染管线，将页面进行渲染显示。
跨平台本领桥接
跨平台本领桥接包含框架内部需要用到的不同的平台本领模块，如：剪切板、输入法、视频等，提供基础本领模块的界说，不同平台按照界说实现对应的功能模块。功能列表：
[*]剪切板抽象接口，及不同平台的实现。
[*]输入法抽象接口，及不同平台的实现。
[*]视频媒体等抽象接口，及不同平台的实现。
[*]别的框架内部需要用到的不同的平台本领模块。
以剪切板ClipBoard为例，整体交互流程如下：
如上图，比方在框架焦点层的TextField组件中，需要用到剪切板的本领，通过Proxy创建详细的ClipBoard实现，返回抽象的ClipBoard接口。在组件实现层即可实现平台无关的调用。以Android平台为例，GetData的调用会通过JNI调用到平台实现的Plugin中，然后Plugin通过访问剪切板服务实现对应的功能。
API扩展机制
1、JS API扩展机制，用于Native接口本领暴露到JS层，该机制直接复用OpenHarmony上的同一封装机制，扩展API （C++实现），并实现部分内置API，NAPI的整体布局如下图。
对于不同平台，JS API需要遵循OpenHarmony的API界说，在不同平台上通过API扩展机制进行扩展。
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/ec54ac8483d720bf3efa431b45285f52.png
跨平台命令行工具ACE Tools
ACE Tools命令行工具作为ArkUI-X跨平台应用构建工具，具有创建/编译/安装/运行调试OpenHarmony、Android和iOS应用的本领。
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/4bdd5cc519c25a86a4c80bc31624272c.png
ACE Tools代码结构
cli
├─node_modules
├─src
│├─ace-build // 构建跨平台应用安装包
││├─ace-compiler
││└─ace-packager
│├─ace-check // 查验ArkUI跨平台应用开发依赖的的库和工具链是否完整
│├─ace-clean // 清理跨平台应用编译结果
│├─ace-config // 配置ArkUI跨平台应用开发环境
│├─ace-create // 创建ArkUI跨平台应用工程
││├─aar
││├─ability
││├─component
││├─framework
││├─module
││└─project
│├─ace-devices // 列出当前PC所链接的各平台设备
│├─ace-install // 将跨平台应用安装到连接的设备上
│├─ace-launch // 在设备上运行跨平台应用
│├─ace-log // 滚动展示正在运行的跨平台应用的日志
│├─ace-run // 运行跨平台应用包
│├─ace-test // 执行测试代码
│├─ace-uninstall // 将跨平台应用从设备上卸载
│├─bin // 命令行入口脚本
│└─util
└─templates // 跨平台应用工程模板
鸿蒙开发岗位需要掌握那些焦点要领？
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https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/77e86028e3b72882b8b24170d6d152e3.png
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《鸿蒙开发基础》鸿蒙OpenHarmony知识←前去
[*]ArkTS语言
[*]安装DevEco Studio
[*]运用你的第一个ArkTS应用
[*]ArkUI声明式UI开发
[*].……
《鸿蒙开发进阶》鸿蒙OpenHarmony知识←前去
[*]Stage模型入门
[*]网络管理
[*]数据管理
[*]电话服务
[*]分布式应用开发
[*]通知与窗口管理
[*]多媒体技术
[*]安全技能
[*]使命管理
[*]WebGL
[*]国际化开发
[*]应用测试
[*]DFX面向未来设计
[*]鸿蒙系统移植和裁剪定制
[*]……
《鸿蒙开发实战》鸿蒙OpenHarmony知识←前去
[*]ArkTS实践
[*]UIAbility应用
[*]网络案例
[*]……
末了
鸿蒙是完全具备无与伦比的机会和潜力的；预计到年底将有 5,000 款的应用完成原生鸿蒙开发，这么多的应用需要开发，也就意味着需要有更多的鸿蒙人才。鸿蒙开发工程师也将会迎来爆发式的增长，学习鸿蒙势在必行！
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