HarmonyOS学习第14天:深入剖析Ability组件

Ability：HarmonyOS 应用的基石

在 HarmonyOS 应用开发的弘大版图中，Ability 无疑占据着核心职位，堪称应用的基石。它是应用所具备本领的抽象体现，也是构成应用程序的关键部分 ，一个应用每每包罗多个 Ability，每个都承担着独特的业务功能。这就好比建造一座大厦，Ability 是不可或缺的基础结构，支撑起整个应用的功能体系。
假如类比大家更为熟悉的 Android 开发，Ability 的角色雷同于 Android 中的 Activity。Activity 作为 Android 应用的四大组件之一，是用户与应用交互的入口，提供窗口供应用绘制界面，用户可在其上完成各种交互操作 。而 Ability 在 HarmonyOS 中同样承担着交互重任，而且功能更为丰富和强大。通过深入相识 Ability，开发者可以或许更好地构建出功能美满、体验流畅的 HarmonyOS 应用，充实发挥 HarmonyOS 分布式、跨装备等特性的优势，为用户带来全新的使用体验。因此，对 Ability 的概念、分类以及生命周期的探讨，就成为了 HarmonyOS 应用开发学习中的关键一环。
一探 Ability 组件的概念奥秘


从本质上来说，Ability 是对应用所具备本领的一种抽象。当我们打开一个 HarmonyOS 应用时，无论是浏览新闻、观看视频，照旧举行购物、社交，每一项具体的功能实现背后都离不开 Ability 的支撑。比如在一款音乐播放应用中，播放、暂停、切换歌曲等功能，都可以由差异的 Ability 来实现 。它就像是一个功能载体，将应用的各种本领具象化，使得开发者可以或许有条理地组织和实现应用的复杂功能。
再进一步理解，Ability 可以被看作是构成应用的基本单位。每个 Ability 都专注于实现某一项特定的业务功能，它们相互协作，共同构建出功能完整的应用程序。以一个电商应用为例，商品展示页面、购物车页面、订单提交功能、用户个人中央等，都可以分别由差异的 Ability 来负责。这些 Ability 各自独立完成自己的任务，同时又通过一定的交互机制协同工作，为用户提供流畅的购物体验。
Ability 组件大揭秘：FA 与 PA


Ability 组件根据其功能和特性可分为两大类型，分别是 Feature Ability（FA）和 Particle Ability（PA） 。这两种类型就像是应用世界中的两种差异角色，各自有着独特的技能和职责，共同协作，为用户带来丰富的应用体验。
（一）FA（Feature Ability）：有界面的交互继承

FA，即 Feature Ability，是具备可视化界面的本领类型，主要负责与用户举行直接交互，提供直观的操作体验 。在日常使用的应用中，那些我们能看到、能触摸操作的界面大多由 FA 来实现。比方手机上的新闻客户端，用户浏览新闻列表、查看新闻详情的界面；视频播放应用中，播放视频的界面、视频控制栏等，都是 FA 的具体应用场景。
在 FA 中，Page Ability 是其唯一支持的模板，专门用于提供与用户交互的本领。一个 Page 可以由一个或多个 AbilitySlice 构成，AbilitySlice 是指应用的单个页面及其控制逻辑的总和 。以电商应用为例，商品展示页面可以是一个 Page，此中商品列表界面是一个 AbilitySlice，点击商品进入的商品详情界面又是另一个 AbilitySlice。这些 AbilitySlice 相互协作，共同为用户呈现出完整的商品展示功能，它们就像是一个团队中的差异成员，各自尊责一部分工作，却又精密配合，缺一不可。
（二）PA（Particle Ability）：无界面的幕后好汉

与 FA 差异，PA，也就是 Particle Ability，是一种无界面的本领类型，主要在后台默默执行任务，为应用提供各种支持，虽不直接与用户交互，但对应用的正常运行起着至关重要的作用 。PA 主要包括 Service Ability 和 Data Ability，它们在差异的领域发挥着关键作用。
Service Ability 用于提供后台运行任务的本领，比如在音乐播放应用中，当用户切换到其他应用界面时，音乐仍能继承播放，这背后就是 Service Ability 在起作用，它在后台持续运行音乐播放的任务，不受用户界面切换的影响；还有文件下载功能，当用户在下载文件的同时举行其他操作时，文件下载任务由 Service Ability 在后台负责执行，确保下载的顺利举行 。
Data Ability 则专注于对外部提供统一的数据访问抽象，它就像是应用的数据管家，负责管理应用自身和其他应用存储数据的访问，并提供数据共享的方法 。比方在一个笔记应用中，Data Ability 可以管理用户的笔记数据，当其他应用需要获取用户的笔记信息时，通过 Data Ability 提供的统一接口，就能方便地实现数据的访问和共享，保障了数据的有序管理和高效利用。
解读 Ability 的生命周期


Ability 的生命周期管理是 HarmonyOS 应用开发中至关重要的部分，它如同一条无形的线，串联起应用从启动到结束的各个阶段，确保应用在差异状态下都能正确地响应和运行 。相识 Ability 的生命周期，有助于开发者更好地控制应用的行为，合理地管理资源，提拔应用的性能和用户体验。接下来，我们将分别深入探讨 FA 和 PA 的生命周期。
（一）FA 的生命周期详解

Page Ability 作为 FA 的唯一模板，其生命周期涵盖了多个状态和对应的回调函数，这些状态和回调函数共同构成了 Page Ability 从初始化到销毁的完整过程 。
初始化与启动阶段
INITIAL 状态：当应用启动，Page Ability 起首处于 INITIAL 状态，这是其生命周期的起始点，此时 Page Ability 尚未举行任何实质性的初始化操作 ，就像是一个刚刚预备开工的工厂，一切都还在筹备阶段。
onStart () 回调：紧接着，系统会调用 onStart () 回调函数，在这个阶段，开发者需要完成一些关键的初始化工作，比如设置默认展示的 AbilitySlice ，初始化 UI 界面中使用到的控件和变量等，就如同工厂开始搭建生产线，预备生产产品。执行完毕后，Page Ability 进入 INACTIVE 状态，此时界面还未展示给用户，但已经做好了展示的预备。
前台交互阶段
onActive () 回调：当 Page Ability 即将展示在前台与用户举行交互时，系统会调用 onActive () 回调 。进入 ACTIVE 状态后，应用处于与用户交互的状态，用户可以在界面上举行各种操作，比如点击按钮、滑动屏幕等。比方在新闻客户端中，用户在这个状态下可以浏览新闻列表，点击新闻查看详情。只要没有其他事件导致 Page Ability 失去核心，它就会不停保持在 ACTIVE 状态。
onInactive () 回调：当发生某些事件，如用户点击返回键、导航到其他 Page 或弹出对话框等，导致 Page Ability 失去核心时，系统将调用 onInactive () 回调 ，Page Ability 进入 INACTIVE 状态。在这个回调中，开发者可以实现 Page 失去核心时应表现的得当行为，比如暂停正在播放的音频、停止动画等。当用户再次回到该 Page Ability 时，系统会再次调用 onActive () 回调，Page Ability 重新回到 ACTIVE 状态，继承与用户交互。
后台与暂停阶段
onBackground () 回调：假如 Page Ability 不再对用户可见，比如用户切换到其他应用，系统将调用 onBackground () 回调 ，通知开发者举行相应的资源开释，今后 Page Ability 进入 BACKGROUND 状态。在这个回调中，开发者应该开释 Page 不可见时无用的资源，如关闭网络毗连、开释内存中暂存的图片等，或者执行较为耗时的状态生存操作，如将用户的编辑内容生存到本地。
onForeground () 回调：处于 BACKGROUND 状态的 Page Ability 仍然驻留在内存中，当用户重新导航回到该 Page 时，系统会先调用 onForeground () 回调通知开发者 ，而后 Page 的生命周期状态回到 INACTIVE 状态。开发者应当在此回调中重新申请在 onBackground () 中开释的资源，末了 Page 的生命周期状态进一步回到 ACTIVE 状态，系统通过 onActive () 回调通知开发者用户，Page Ability 又可以与用户正常交互了。
销毁阶段
onStop () 回调：当系统将要销毁 Page Ability 时，将会触发 onStop () 回调函数 ，通知用户举行系统资源的开释。销毁 Page 的原因可能有多种，比如用户通过系统管理本领关闭指定 Page，使用任务管理器关闭 Page；用户行为触发 Page 的 terminateAbility () 方法调用，使用应用的退出功能；设置变更导致系统暂时销毁 Page 并重修；系统出于资源管理目标，自动触发对处于 BACKGROUND 状态 Page 的销毁。在这个回调中，开发者需要完成末了的资源清理工作，如关闭文件、取消定时器等，确保应用在销毁时不会留下任何资源占用。
Page Ability 的生命周期状态转换图如下：

┌─────────────┐         │  INITIAL    │         └─────┬───────┘               │ onStart()               ▼         ┌─────────────┐         │  INACTIVE   │         ├─────┬───────┤         │     │ onActive()         │     ▼         │  ┌─────────┐         │  │  ACTIVE  │         │  ├─────────┤         │  │ onInactive()         │  ▼         │  ┌─────────┐         │  │ INACTIVE │         │  ├─────────┤         │  │ onBackground()         │  ▼         │  ┌─────────┐         │  │ BACKGROUND│         │  ├─────────┤         │  │ onForeground()         │  ▼         │  ┌─────────┐         │  │ INACTIVE │         │  ├─────────┤         │  │ onActive()         │  ▼         │  ┌─────────┐         │  │  ACTIVE  │         │  └─────────┘         │     │         │     │ onStop()         │     ▼         └─────────────┘               │               ▼         ┌─────────────┐         │   DESTROYED  │         └─────────────┘

（二）PA 的生命周期剖析

PA 中的 Service Ability 生命周期根据启动方式的差异，有着差异的路径，这使得它可以或许灵活地适应各种后台任务的需求 。
通过 startAbility 启动
创建阶段：当其他 Ability 通过 startAbility () 方法启动 Service Ability 时，假如 Service Ability 尚未运行，系统会先调用 onStart () 方法来初始化 Service ，这个阶段主要完成一些须要的初始化工作，如初始化线程池、读取设置文件等，就像一个后台工作的工人开始预备工具和材料，为后续的工作做预备。
运行阶段：初始化完成后，系统会回调 onCommand () 方法来启动 Service ，Service Ability 开始正式运行，执行后台任务。在 Service 的整个运行过程中，每次其他 Ability 通过 startAbility () 启动该 Service 时，都会调用 onCommand () 方法，开发者可以在这个方法中做一些调用统计、初始化类的操作等，以满意差异的业务需求。
停止与销毁阶段：当其他 Ability 调用 stopAbility () 方法来停止 Service Ability 时，系统会调用 onStop () 方法 ，Service Ability 停止运行，系统会将其销毁。在 onStop () 方法中，Service Ability 应清理任何资源，如关闭线程、注册的侦听器等，确保在停止时不会留下资源占用，就像工人完成工作后清理场地，为下次工作做好预备。
通过 connectAbility 毗连
创建阶段：当其他 Ability 通过 connectAbility () 方法毗连到 Service Ability 时，假如 Service Ability 尚未创建，系统会先调用 onStart () 方法举行初始化 ，然后调用 onConnect () 方法。在 onConnect () 方法中，开发者需要返回一个 IRemoteObject 对象，用于生成对应 Service 的 IPC 通讯通道，以便 Ability 与 Service 举行交互，这就像是创建了一条毗连两个地方的通讯线路，使得它们可以或许相互传递信息。
运行阶段：毗连成功后，客户端可以通过这个通讯通道与 Service Ability 举行交互 ，执行各种业务逻辑。多个客户端可以绑定到相同的 Service Ability，系统会缓存该 Service 的 IPC 通讯对象，只有第一个客户端毗连 Service 时，系统才会调用 Service 的 onConnect 方法来生成 IRemoteObject 对象，而后系统会将同一个 RemoteObject 对象传递至其他毗连同一个 Service 的所有客户端，而无需再次调用 onConnect 方法，这样可以提高服从，减少资源消耗。
断开与销毁阶段：当客户端调用 disconnectAbility () 方法断开与 Service Ability 的毗连时，假如此时所有与该 Service Ability 绑定的客户端都已经断开毗连，系统会调用 onDisconnect () 方法，然后销毁 Service Ability 。在 onDisconnect () 方法中，开发者可以举行一些清理工作，如开释通讯资源等，确保毗连断开后不会留下隐患。
Service Ability 的生命周期路径图如下：

通过startAbility启动:     ┌─────────────┐     │  未运行      │     └─────┬───────┘           │ startAbility()           ▼     ┌─────────────┐     │  onStart()   │     ├─────┬───────┤     │     │ onCommand()     │     ▼     ┌─────────────┐     │   运行中     │     ├─────┬───────┤     │     │ stopAbility()     │     ▼     ┌─────────────┐     │  onStop()    │     └─────────────┘ 通过connectAbility毗连:     ┌─────────────┐     │  未运行      │     └─────┬───────┘           │ connectAbility()           ▼     ┌─────────────┐     │  onStart()   │     ├─────┬───────┤     │     │ onConnect()     │     ▼     ┌─────────────┐     │   已毗连     │     ├─────┬───────┤     │     │ disconnectAbility()     │     ▼     ┌─────────────┐     │  onDisconnect()│     ├─────┬───────┤     │     │ 所有客户端断开     │     ▼     ┌─────────────┐     │   销毁       │     └─────────────┘

无论是 FA 照旧 PA，深入理解它们的生命周期，都能让开发者在 HarmonyOS 应用开发中更加得心应手，构建出更稳固、高效、用户体验良好的应用程序 。
差异生命周期阶段的操作实践

（一）初始化阶段：onStart 与 onCreate

在 Ability 启动时，FA 中的 onStart 方法和 PA 中通过 startAbility 启动时的 onStart 方法以及通过 connectAbility 毗连时的 onCreate 方法，都承担着初始化的重任 。
在 FA 的 Page Ability 中，当系统首次创建 Page Ability 实例时，会触发 onStart 回调 。开发者必须重写这个方法，在此中设置默认展示的 AbilitySlice，同时还可以举行一系列的初始化操作，比如加载应用运行所需要的资源文件，初始化数据库毗连，注册事件监听器等。以一个电商应用为例，在 onStart 方法中，可以初始化商品数据的加载逻辑，毗连到数据库获取最新的商品列表信息，为后续展示商品界面做好预备；还可以注册一些全局的事件监听器，如网络状态变革的监听器，以便在网络情况发生改变时及时通知用户或者调解应用的行为 。
对于 PA 中的 Service Ability，当通过 startAbility 启动时，onStart 方法用于初始化 Service ，比如初始化线程池，创建用于后台任务处置惩罚的线程，为后续的任务执行提供线程资源；读取设置文件，获取一些关于 Service 运行的设置信息，如任务执行的频率、优先级等 。当通过 connectAbility 毗连时，onCreate 方法同样会举行初始化操作，而且需要返回一个 IRemoteObject 对象，用于生成对应 Service 的 IPC 通讯通道，这就像是搭建起一座与其他组件通讯的桥梁，使得 Service 可以或许与其他组件举行交互 。
（二）前台与后台切换：onActive、onInactive、onForeground、onBackground

当 Ability 在前台与后台之间切换时，差异的回调方法为开发者提供了丰富的控制机遇 。
当 Page Ability 进入前台，即将与用户交互时，onActive 回调被触发，此时 Page Ability 进入 ACTIVE 状态，应用处于与用户交互的状态 。开发者可以在这个回调中举行一些与用户交互相干的操作，比如规复暂停的动画，刷新界面数据以展示最新的信息。在一个新闻客户端中，当页面进入前台时，可以在 onActive 中刷新新闻列表，获取最新的新闻数据并展示给用户，确保用户看到的是最新的资讯 。而当 Page Ability 失去核心，比如用户点击返回键、导航到其他 Page 或弹出对话框等，导致 Page Ability 进入 INACTIVE 状态时，onInactive 回调被调用 。在这个回调中，开发者可以实现 Page 失去核心时应表现的得当行为，比如暂停正在播放的音频，停止一些正在运行的动画效果，以节省系统资源 。
当 Page Ability 从后台重新回到前台时，系统会先调用 onForeground 回调通知开发者 ，开发者应当在此回调中重新申请在 onBackground 中开释的资源，比如重新获取网络毗连，规复对一些传感器数据的监听等，然后 Page 的生命周期状态回到 INACTIVE 状态，末了通过 onActive 回调回到 ACTIVE 状态，又可以与用户正常交互了 。当 Page Ability 进入后台，不再对用户可见时，onBackground 回调被触发，Page Ability 进入 BACKGROUND 状态 。此时开发者应该开释 Page 不可见时无用的资源，如关闭一些不须要的网络毗连，开释内存中暂存的图片等；或者执行较为耗时的状态生存操作，如将用户正在编辑的内容生存到本地文件中，防止数据丢失 。
（三）停止与销毁阶段：onStop 与 onDestroy

当 Ability 停止和销毁时，正确地执行资源回收和数据清理操作是非常重要的 。
当系统将要销毁 Page Ability 时，会触发 onStop 回调函数 ，通知用户举行系统资源的开释。销毁 Page 的原因有多种，如用户通过系统管理本领关闭指定 Page，使用任务管理器关闭 Page；用户行为触发 Page 的 terminateAbility () 方法调用，使用应用的退出功能；设置变更导致系统暂时销毁 Page 并重修；系统出于资源管理目标，自动触发对处于 BACKGROUND 状态 Page 的销毁 。在 onStop 回调中，开发者需要完成末了的资源清理工作，如关闭文件、取消定时器、开释数据库毗连等，确保应用在销毁时不会留下任何资源占用，以免影响系统的性能和稳固性 。
对于 PA 中的 Service Ability，当通过 startAbility 启动的 Service 被停止时，onStop 方法被调用，Service 应清理任何资源，如关闭线程、注册的侦听器等；当通过 connectAbility 毗连的 Service 在所有客户端都断开毗连后被销毁时，会调用 onDisconnect 方法，开发者可以在此方法中举行一些清理工作，如开释通讯资源等，确保 Service 在销毁时不会残留无用的资源 。
总结与预测

在 HarmonyOS 应用开发的领域中，Ability 组件无疑占据着举足轻重的核心职位。作为应用本领的抽象体现，它以 Feature Ability（FA）和 Particle Ability（PA）两种类型，构建起了应用与用户交互以及后台任务处置惩罚的坚实框架。
FA，凭借其可视化界面的特性，成为用户与应用直接交互的窗口 ，通过 Page Ability 及其包罗的 AbilitySlice，为用户带来丰富且直观的操作体验；而 PA 则在幕后默默耕耘，Service Ability 负责后台任务的执行，Data Ability 专注于数据的管理与共享，它们如同幕后好汉，保障着应用的稳固运行和数据的有序流转 。
理解 Ability 的生命周期，是开发者掌控应用行为的关键 。无论是 FA 从初始化到销毁的各个阶段，照旧 PA 根据差异启动方式所履历的生命周期路径，每一个状态的转换和回调函数的触发，都蕴含着开发者对应用资源管理、用户体验优化的深刻思索。在初始化阶段完成须要的资源预备，在前台与后台切换时合理地开释和申请资源，在停止与销毁阶段确保资源的彻底回收，这些操作不但能提拔应用的性能，更能为用户带来流畅、稳固的使用感受 。
掌握 Ability 组件的相干知识，对于 HarmonyOS 应用开发至关重要 。它是开发者构建优秀应用的基石，可以或许充实发挥 HarmonyOS 分布式、跨装备等特性的优势，让应用在差异装备上实现无缝衔接和协同工作。随着 HarmonyOS 生态的不停发展强大，基于 Ability 组件开发的应用将迎来更多的机遇和挑战 。未来，我们有望看到更多创新的应用场景和交互方式，借助 Ability 组件，开发者可以突破传统应用开发的界限，为用户创造出更加智能、便捷、个性化的应用体验 。让我们期待在 Ability 组件的助力下，HarmonyOS 应用开发领域绽放出更加辉煌的光彩 。


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