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[文章]HDC2021技术分论坛：组件通信、硬件池化，这些创新技术你get了吗？

HarmonyOS开发者社区
2022-01-18 11:29:48
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HarmonyOS分布式hdc
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作者：ligang 华为分布式硬件技术专家，sunbinxin 华为应用框架技术专家

HarmonyOS是一款全新的分布式操作系统，为开发者提供了元能力框架、事件通知、分布式硬件等分布式技术，使能开发出面向全场景的分布式应用。随着HarmonyOS应用生态的不断壮大，开发者使用原有的分布式技术在实现某些创新场景时显得力不从心，因为开发难度较大，直接影响了开发效率。

“创新推动发展”，我们需要对分布式技术不断探索与创新，才能让开发者更好地适应应用生态的发展。本期我们将通过两个多端协同的创新技术，结合创新案例为大家展示技术革新给开发者带来的高效开发体验。

一、技术创新

多端协同是分布式应用中最为常见的技术方案，通过同时或交替运行多端设备上的FA/PA实现完整的业务功能。下面我们将为大家介绍多端协同中跨设备通信与外部设备硬件资源访问两个技术创新。

1.跨设备通信

跨设备通信是多设备进行交互的基础。如图1所示，在以往的跨设备通信实现过程中，ServiceAbility作为消息中转的媒介，提供后台运行任务的能力以及统一的数据访问抽象，实现同应用不同设备的两个PageAbility的交互。开发者不仅要完成业务逻辑层设备的业务逻辑开发，还要完成通信层的包括跨设备连接管理、数据转发、生命周期绑定和感知等复杂功能的实现，开发起来费时费力。

图1 ServiceAbility实现方式

为了帮助开发者更加方便高效地实现跨设备通信，我们改变了原来的实现方式，提供了最新的startAssistAbility接口，直接拉起建立协同的对端设备的PageAbility。如图2所示，通过使用startAssistAbility接口，让通信层的跨设备连接管理、数据转发、生命周期绑定和感知由系统实现，开发者只需要关注上层业务逻辑，实现简单高效地开发。

图2 startAssistAbility实现方式

2.外设硬件访问

外设硬件访问是多设备进行协同的关键，如图1所示，在原来的外部设备硬件资源访问过程中，通过HarmonyOS提供的分布式设备虚拟化能力将两台设备的硬件资源进行融合，形成一个虚拟终端，实现了两台设备间硬件资源的访问。但是，随着全场景智慧生活的不断深入，一对一的设备硬件资源访问方式已不能满足现今某些场景的业务需求。

图3 一对一设备硬件资源访问

为了打破“一对一”的壁垒，我们提出了硬件资源池化技术。如图3所示，通过增强原来的分布式设备虚拟化能力，将多台设备的各种硬件资源，如屏幕、相机、扩音器、键盘、传感器及存储器等予以抽象并转换为“超级终端”内的统一资源池，并支持硬件资源的按需分配和重新组合，真正实现了超级终端全局硬件资源的调用。

图4 硬件资源池化

二、创新案例

以上两个分布式技术创新能为开发者带来什么不一样的开发体验呢？下面，我们将通过两个案例为你解答。

1.组件协同案例

如下图所示，手机和平板利用各自的优势协作完成同一个杂志设计任务的不同部分。如何高效地实现这个分布式场景中手机和平板的界面协同呢？

视频1.gif

我们采用了最新的startAssistAbility接口。
  • 首先，我们把两个设备的连接抽象为AssistChannel对象，通过监听该对象的事件实现连接成功/断开/失败；
  • 然后，协同发起端通过startAssistAbility接口，指定对应的want和channel启动参数，发起连接；
  • 最后，协同响应端响应channel的连接事件，连接成功后会回调一个Agent对象，该对象提供了收发消息及监听对端生命周期的接口，用于实现消息的接收与发送以及感知对端的生命周期变化。

下面是具体的实现步骤与示例代码。

（1）协同发起端调用startAssistAbility接口发出连接请求。示例代码如下：

  1. const channel = new AssistChannel()
  2. channel.on('assistConnect', (agent) => {
  3.   // 监听连接成功后回调
  4. })
  5. channel.on('assistDisconnect', (agent) => {
  6.   // 监听连接断开后回调
  7. })
  8. channel.on('assistFail', (agent) => {
  9.   // 监听连接失败后回调
  10. })
  11. // assistWant中指定了待启动的Ability的名称和设备的NetworkId
  12. context.startAssistAbility(assistWant, channel)
复制代码

（2）协同响应端响应协同发起端channel的协同事件。示例代码如下：

  1. const channel = new AssistChannel()
  2. channel.on('assistConnect', (agent) => {
  3.   // 监听连接成功后回调
  4. })
  5. channel.on('assistDisconnect', (agent) => {
  6.   // 监听连接断开后回调
  7. })
  8. channel.on('assistFail', (agent) => {
  9.   // 监听连接失败后回调
  10. })
  11. context.setAssistChannel(channel)
复制代码

（3）通过Agent接口收发消息。不论是协同发起端，还是协同响应端，都可以通过该接口，设置消息接收器和发送消息到对端。示例代码如下：

  1. // 注册消息接收器
  2. agent.on(‘message’, (event)=>{
  3.   //处理接收到的事件
  4. })
  5. //可以发送InnerEvent给对端
  6. agent.postMessage(event);
复制代码

（4）通过Agent接口感知对端生命周期。协同响应端的生命周期是绑定到协同发起端的，当协同发起端退出后，协同响应端也会跟着退出。示例代码如下：

  1. //注册生命周期监听，监听对端生命周期变化
  2. agent.on(‘stateChange’, (event) => {
  3.   if (event === LifecycleEvent.ON_INACTIVE) {
  4.     // 处理消息
  5.   }
  6.   // TODO 其他生命周期处理
  7. })
复制代码

2.多机位相机案例

如下图所示，通过多机位模式呈现了周围环境内不同机位的视角。如何实现这个分布式场景中访问周边设备Camera硬件的功能呢？

视频2.gif

我们使用了硬件资源池化技术。
  • 首先，我们通过getCapabilities接口获取硬件资源池内的外设Camera硬件列表，该列表中包含了外设Camera ID，该ID可调用OpenCamera接口获取Camera帧信息；
  • 然后，通过distributeHardwareMgr接口监听外设硬件的插拔事件；
  • 最后，通过enableCapability接口使能该Camera硬件。

下面是具体的实现步骤与示例代码。

（1）用户点击外设按钮时，查询可用分布式相机信息。示例代码如下：

  1. // 创建disHardwareMgr实例
  2. var disHardwareMgr;
  3. distributedHardware.createDHManager(app.getInfo().appID, (err, data) => {
  4.   if (err) {
  5.     console.info(TAG + "createDHManager err:" + JSON.stringify(err));
  6.     return;
  7.   }
  8.   disHardwareMgr = data;
  9. });
  10. let filter = {
  11.   deviceId: "",
  12.   deviceType: CAMERA
  13. };
  14. // 查询已有的可用外设信息
  15. let array = disHardwareMgr.getDHCapabilities(filter);
  16. console.info("getCapabilities result:" + JSON.stringify(array));
  17. // 监听超级终端内可用外设的接入和移除事件
  18. disHardwareMgr.registerListener((data) => {
  19.   console.info("registerHardwareListener on:" + JSON.stringify(data));
  20.   this.capEnable = data.cap;
  21. });
复制代码

（2）用户点击连接设备时，使能外设Camera硬件，此时本机出现外设机位摄像头的画面。示例代码如下：

  1. // 找到指定外设后，使能外设的硬件驱动，将外部设备硬件添加为本地硬件使用
  2. var cameraId;
  3. let deviceId = this.capEnable.deviceId;
  4. let dhId = this.capEnable.dhId;
  5. let useType = 0;
  6. disHardwareMgr.enable(deviceId, dhId, useType, (data) => {
  7.   cameraId = data;
  8. });
  9. // 从相机服务获取分布式相机，打开相机预览
  10. CameraManager.openCamera(cameraId);
  11. CameraManager.startPreview(cameraId);
复制代码

以上就是本期全部内容。本文所介绍只是HamronyOS分布式创新技术的冰山一角，期待广大开发者积极加入我们，共同见证全场景智慧生态的无限可能。


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