2019年8月9日，華為在東莞舉行華為開發者大會，正式發布鴻蒙操作系統；2020年9月推出了鴻蒙2.0，全面使能全場景生態，具備跨設備、服務流轉、極速直達、可視可說、隱私安全五大能力。在2021年6月2日的華為新品發布會中，鴻蒙手機操作系統正式登場，引起社會媒體的廣泛關注，同時也掀起了國內更新鴻蒙操作系統和學習鴻蒙開發的浪潮。 本文主要介紹鴻蒙操作系統開發入門，從鴻蒙操作系統特征、技術架構、技術特性等方面介紹什么是鴻蒙操作系統。開發方面介紹了開發環境搭建、創建鴻蒙應用、部署鴻蒙應用到模擬器。
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鴻蒙系統概述
傳說中國神話的遠古時代，在盤古昆侖山開天辟地之前，世界是一團混沌的元氣，這種自然的元氣叫作鴻蒙，因此人們把那個時代稱作鴻蒙時代，后來該詞也常被用來泛指遠古時代。2019年8月9日，華為在東莞舉行華為開發者大會，正式發布鴻蒙操作系統(HarmonyOS或HongmengOS)。根據官方的定義，鴻蒙系統是一款面向未來、面向全場景(移動辦公、運動健康、社交通信、媒體娛樂等)的分布式操作系統。
分析
鴻蒙操作系統與Android/ target=_blank class=infotextkey>安卓操作系統比較相似，但也具有自身的優勢。本節主要從系統特征、技術架構和技術特性等方面來分析鴻蒙操作系統。
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●鴻蒙操作系統特征
華為鴻蒙操作系統的優點是流暢度較高，跨平臺適用。這套系統主要是基于微內核的全場景分布式操作系統，可以按照需要進行擴展，由此來實現更為廣泛的系統的安全性。它的主要特點是很低的時延，甚至可到毫秒級乃至亞毫秒級。在傳統的單設備系統能力的基礎上，鴻蒙操作系統提出了基于同一套系統能力、適配多種終端形態的分布式理念，能夠支持多種終端設備。
鴻蒙操作系統具有以下三大特征。
(1) 搭載該操作系統的設備在系統層面融為一體,形成超級終端，讓設備的硬件能力可以彈性擴展，實現設備之間硬件互助，資源共享。
對消費者而言，鴻蒙操作系統能夠將生活場景中的各類終端進行能力整合，實現不同終端設備之間的快速連接、能力互助、資源共享，匹配合適的設備，提供流暢的全場景體驗。
(2) 面向開發者，實現一次開發，多端部署。
對應用開發者而言，鴻蒙操作系統采用了多種分布式技術，使應用開發與不同終端設備的形態差異無關，從而讓開發者能夠聚焦上層業務邏輯，更加便捷、高效地開發應用。
(3) 一套操作系統可以滿足不同能力的設備需求，實現統一操作系統，彈性部署。
對設備開發者而言，鴻蒙操作系統采用了組件化的設計方案，可根據設備的資源能力和業務特征靈活裁剪，滿足不同形態終端設備對操作系統的要求。
鴻蒙操作系統提供了支持多種開發語言的API，供開發者進行應用開發。支持的開發語言包括JAVA、XML(Extensible Markup Language)、C/C++、JS(JavaScript)、css(Cascading Style Sheets)和HML(HarmongOS Markup Language)。
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●鴻蒙操作系統技術架構
鴻蒙操作系統整體遵從分層設計，從下向上依次為: 內核層、系統服務層、應用框架層和應用層。系統功能按照“系統→子系統→功能/模塊”逐級展開，在多設備部署場景下，支持根據實際需求裁剪某些非必要的子系統或功能/模塊。鴻蒙操作系統技術架構如圖10-1所示。
■ 圖10-1鴻蒙操作系統技術架構
1． 內核層
(1) 內核子系統。鴻蒙操作系統采用多內核設計，支持針對不同資源受限設備選用適合的操作系統內核。內核抽象層(Kernel Abstract Layer，KAL)通過屏蔽多內核差異，對上層提供基礎的內核能力，包括進程/線程管理、內存管理、文件系統、網絡管理和外設管理等。
(2) 驅動子系統。鴻蒙操作系統驅動框架(HDF)是鴻蒙操作系統硬件生態開放的基礎，提供 統一外設訪問能力和驅動開發、管理框架。
2． 系統服務層
系統服務層是鴻蒙操作系統的核心能力集合，通過框架層對應用程序提供服務。該層包含以下幾個部分。
(1) 系統基本能力子系統集: 為分布式應用在鴻蒙操作系統多設備上的運行、調度、遷移等操作提供了基礎能力，由分布式軟總線、分布式數據管理、分布式任務調度、方舟多語言運行時、公共基礎庫、多模輸入、圖形、安全、AI等子系統組成。其中，方舟運行時子系統提供了C/C++/JS多語言運行時和基礎的系統類庫，也為使用方舟編譯器靜態化的Java程序(即應用程序或框架層中使用Java語言開發的部分)提供運行時。
(2) 基礎軟件服務子系統集: 為鴻蒙操作系統提供公共的、通用的軟件服務，由事件通知、電話、多媒體、DFX、MSDP&DV 等子系統組成。
(3) 增強軟件服務子系統集: 為鴻蒙操作系統提供針對不同設備的、差異化的能力增強型軟件服務，由智慧屏專有業務、穿戴專有業務、IoT 專有業務等子系統組成。
(4) 硬件服務子系統集: 為鴻蒙操作系統提供硬件服務，由位置服務、生物特征識別、穿戴專 有硬件服務、IoT專有硬件服務等子系統組成。
根據不同設備形態的部署環境，基礎軟件服務子系統集、增強軟件服務子系統集、硬件服務子系統集內部可以按子系統粒度裁剪，每個子系統內部又可以按功能粒度裁剪。
3． 應用框架層
應用框架層為鴻蒙操作系統的應用程序提供了 Java/C/C++/JavaScript等多語言的用戶程序框架 Ability 框架，以及各種軟硬件服務對外開放的多語言框架 API; 同時為采用鴻蒙操作系統的設備提供了 C/C++/JavaScript等多語言的框架 API，不同設備支持的 API 與系統的組件化裁剪程度相關。
4． 應用層
應用層包括系統應用和第三方非系統應用。鴻蒙操作系統的應用由一個或多個 FA(Feature Ability)或 PA(Particle Ability)組成。其中，FA 有 UI 界面，提供與用戶交互的能力; 而 PA 無 UI 界面，提供后臺運行任務的能力以及統一的數據訪問抽象。基于FA/PA 開發的應用，能夠實現特定的業務功能，支持跨設備調度與分發，為用戶提供一致、高效的應用體驗。
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●鴻蒙操作系統技術特性
1． 硬件互助，資源共享
1) 分布式軟總線
分布式軟總線是多種終端設備的統一基座，為設備之間的互連互通提供了統一的分布式通信能力，能夠快速發現并連接設備，高效地分發任務和傳輸數據。分布式軟總線示意圖見圖10-2。
■ 圖10-2分布式軟總線示意圖
2) 分布式設備虛擬化
分布式設備虛擬化平臺可以實現不同設備的資源融合、設備管理、數據處理，多種設備共同形成一個超級虛擬終端。針對不同類型的任務，為用戶匹配并選擇能力合適的執行硬 件，讓業務連續地在不同設備間流轉，充分發揮不同設備的資源優勢。分布式設備虛擬化 示意圖見圖10-3。
■ 圖10-3分布式設備虛擬化示意圖
3) 分布式數據管理
分布式數據管理基于分布式軟總線的能力，實現應用程序數據和用戶數據的分布式管理。用戶數據不再與單一物理設備綁定，業務邏輯與數據存儲分離，應用跨設備運行時數據無縫銜接，為打造一致、流暢的用戶體驗創造了基礎條件。分布式數據管理示意圖見圖10-4。
■ 圖10-4分布式數據管理示意圖
4) 分布式任務調度
分布式任務調度基于分布式軟總線、分布式數據管理、分布式Profile等技術特性，構建統一的分布式服務管理(發現、同步、注冊、調用)機制，支持對跨設備的應用進行遠程啟動、遠程調用、遠程連接以及遷移等操作，能夠根據不同設備的能力、位置、業務運行狀態、資源使用情況，以及用戶的習慣和意圖，選擇合適的設備運行分布式任務。圖10-5以應用遷移為例，簡要地展示了分布式任務調度能力。
■ 圖10-5分布式任務調度示意圖
2． 一次開發，多端部署
鴻蒙操作系統提供了用戶程序框架、Ability框架以及UI框架，支持應用開發過程中多終端的業務邏輯和界面邏輯進行復用，能夠實現應用的一次開發、多端部署，提升了跨設備應用的開發效率。一次開發、多端部署示意圖見圖10-6。
■ 圖10-6一次開發、多端部署示意圖
3． 統一操作系統，彈性部署
鴻蒙操作系統通過組件化和小型化等設計方法，支持多種終端設備按需彈性部署，能夠適配不同類別的硬件資源和功能需求。支撐通過編譯鏈關系去自動生成組件化的依賴關系，形成組件樹依賴圖，支撐產品系統的便捷開發，降低硬件設備的開發門檻。
(1) 支持各組件的選擇(組件可有可無)。根據硬件的形態和需求，可以選擇所需的組件。
(2) 支持組件內功能集的配置(組件可大可小)。根據硬件的資源情況和功能需求，可以選擇配置組件中的功能集。例如，選擇配置圖形框架組件中的部分控件。
(3) 支持組件間依賴的關聯(平臺可大可小)。根據編譯鏈關系，可以自動生成組件化的依賴關系。例如，選擇圖形框架組件，將會自動選擇依賴的圖形引擎組件等。
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搭建鴻蒙操作系統環境
鴻蒙操作系統開發環境基于Java開發環境，為了便于開發，華為官網提供了集成工具DevEco Studio。DevEco Studio 的編譯構建依賴 JDK，DevEco Studio 預置了Open JDK，版本為1．8，安裝過程中會自動安裝 JDK。為保證DevEco Studio正常運行，建議計算機配置滿足如下要求: 操作系統為windows 10 64 位、內存8GB 及以上、硬盤100GB及以上、分辨率1280×800px及以上。
分析
在開發過程中，UI界面開發可以選擇使用JS UI框架，所以鴻蒙操作系統環境搭建包括DevEco Studio和Node．js的下載和安裝。
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●Node．js下載與安裝
Node．js應用于開發 JavaScript應用和運行預覽器功能，是開發鴻蒙操作系統應用過程中必備的軟件。登錄 Node．js 官方網站，下載 Node．js 軟件包。選擇 LTS 版本，Windows 64 位對應的軟件包，見圖10-7。
■ 圖10-7Node．js 官方網站
單擊下載后的軟件包進行安裝，全部按照默認設置單擊 Next按鈕，直至 Finish。安裝過程中，Node．js 會自動在系統的 path 環境變量中配置 node．exe 的目錄路徑。
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●DevEco Studio下載與安裝
(1) 登錄鴻蒙操作系統應用開發門戶，單擊右上角“注冊”按鈕，注冊開發者賬號，注冊指導參考注冊華為賬號。如果已有華為開發者賬號，直接單擊“登錄”按鈕。
說明
使用 DevEco Studio 遠程模擬器需要華為賬號進行實名認證，建議在注冊華為賬號后，立即提交實名認證審核，認證方式包括“個人實名認證”和“企業實名認證”，詳情請參考實名認證。
(2) 進入 HUAWEI DevEco Studio 產品頁，下載 DevEco Studio 安裝包。
(3) 雙擊下載的“deveco-studio-xxxx．exe”，進入 DevEco Studio 安裝向導，在安裝選項界面勾選DevEco Studio launcher復選框后，單擊Next按鈕，直至安裝完成，如圖10-8所示。
■ 圖10-8DevEco Studio 安裝向導
