HarmonyOS系统

一、HarmonyOS系统概述 1、华为HarmonyOS系统（英文：HUAWEI HarmonyOS） （1）该系统是一款面向未来、面向全场景（移动办公、运动健康、社交通信、媒体娱乐等）的面向全场景的分布式操作系统，创造一个超级虚拟终端互联的世界，将人、设备、场景有机地联系在一起，将消费者在全场景生活中接触的多种智能终端实现极速发现、极速连接、硬件互助、资源共享，用合适的设备提供场景体验。

（2）HarmonyOS官网：华为鸿蒙HarmonyOS智能终端操作系统官网 | 应用设备分布式开发者生态

（3）在传统的单设备系统能力的基础上，HarmonyOS提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的分布式理念，能够支持手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等多种终端设备

2、鸿蒙系统的三大特征 （1）硬件互助，资源共享（用户消费者）：搭载鸿蒙设备间在系统层面融为一体、形成超级终端；用户全场景体验

（2）一次开发，多端部署（应用开发者）：HarmonyOS采用了多种分布式技术，使应用开发与不同终端设备的形态差异无关，从而让开发者能够聚焦上层业务逻辑，更加便捷、高效地开发应用

（3）统一OS，弹性部署（设备开发者）：HarmonyOS采用了组件化的设计方案，可根据设备的资源能力和业务特征灵活裁剪，满足不同形态终端设备对操作系统的要求

3、什么是1+8+N？ 1：手机phone，是主入口，以一部手机为核心，来展开各个功能

8：智能设备：PC、平板Tablet、智慧屏vision、车机car、智能穿戴wearable、轻量级穿戴liteWearable、VR眼镜、耳机、智能音箱8个华为自研领域产品

N：全场景：泛IoT硬件构成的华为HiLink生态，可涉及家居、办公、出行、运动、影音娱乐场合

三者关系如下图：

4、鸿蒙支持的API语言 （1）JAVA （2）XML（Extensible Markup Language) （3）C/C++ （4）JS(JavaScript) （5）CSS （6）HML(HarmyOS Markup Language)

二、技术架构体系 1、层次维度 应用层、框架层、系统服务层、内核层

（1）内核层

①内核子系统：HarmonyOS采用多内核设计，支持针对不同资源受限设备选用适合的OS内核

②内核抽象层：（KAL，Kernel Abstract Layer）通过屏蔽多内核差异，对上层提供基础的内核能力，包括进程/线程管理、内存管理、文件系统、网络管理和外设管理等

③驱动子系统：硬件驱动框架（HDF）是HarmonyOS硬件生态开放的基础，提供统一外设访问能力和驱动开发、管理框架

KAL和HDF：统一了对外或对内的OS和各种外设接口形式，硬件对于上层来说是透明的

（2）系统服务层

①系统基本能力子系统集：为分布式应用在HarmonyOS多设备上的运行、调度、迁移等操作提供了基础能力，由分布式软总线、分布式数据管理、分布式任务调度、方舟多语言运行时、公共基础库、多模输入、图形、安全、AI等子系统组成。其中，方舟运行时提供了C/C++/JS多语言运行时和基础的系统类库，也为使用方舟编译器静态化的Java程序（即应用程序或框架层中使用Java语言开发的部分）提供运行时

②基础软件服务子系统集：为HarmonyOS提供公共的、通用的软件服务，由事件通知、电话、多媒体、DFX（Design For X） 、MSDP&DV等子系统组成

③增强软件服务子系统集：为HarmonyOS提供针对不同设备的、差异化的能力增强型软件服务，由智慧屏专有业务、穿戴专有业务、IoT专有业务等子系统组成

④硬件服务子系统集：为HarmonyOS提供硬件服务，由位置服务、生物特征识别、穿戴专有硬件服务、IoT专有硬件服务等子系统组成

根据不同设备形态的部署环境，基础软件服务子系统集、增强软件服务子系统集、硬件服务子系统集内部可以按子系统粒度裁剪，每个子系统内部又可以按功能粒度裁剪

（3）框架层

①用户程序框架：支持Java/C/C++/JS/TS多语言开发

②Ability框架

③UI框架【用户交互界面】：Java UI和JS UI

三、技术特性/关键技术 1、”硬件互助，资源共享“，鸿蒙系统特性的关键技术：分布式开发 其四大特性：分布式软总线、分布式设备虚拟化、分布式数据管理、分布式任务调度

（1）分布式软总线（不同设备上不同应用 互联互通-数据通信）【基础、重要】

①分布式软总线是手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等分布式设备的通信基座，为设备之间的互联互通提供了统一的分布式通信能力，为设备之间的无感发现和零等待传输创造了条件。开发者只需聚焦于业务逻辑的实现，无需关注组网方式与底层协议

②智能家居场景：在烹饪时，手机可以通过碰一碰和烤箱连接，并将自动按照菜谱设置烹调参数，控制烤箱来制作菜肴。与此类似，料理机、油烟机、空气净化器、空调、灯、窗帘等都可以在手机端显示并通过手机控制。设备之间即连即用，无需繁琐的配置

③多屏联动课堂：老师通过智慧屏授课，与学生开展互动，营造课堂氛围；学生通过平板完成课程学习和随堂问答。统一、全连接的逻辑网络确保了传输通道的高带宽、低时延、高可靠

（2）分布式设备虚拟化（同一个应用，借助他人的硬件设备能力）

①分布式设备虚拟化平台可以实现不同设备的资源融合、设备管理、数据处理，多种设备共同形成一个超级虚拟终端。针对不同类型的任务，为用户匹配并选择能力合适的执行硬件，让业务连续地在不同设备间流转，充分发挥不同设备的能力优势，如显示能力、摄像能力、音频能力、交互能力以及传感器能力等

②视频通话场景： 在做家务时接听视频电话，可以将手机与智慧屏连接，并将智慧屏的屏幕、摄像头与音箱虚拟化为本地资源，替代手机自身的屏幕、摄像头、听筒与扬声器，实现一边做家务、一边通过智慧屏和音箱来视频通话。

③游戏场景： 在智慧屏上玩游戏时，可以将手机虚拟化为遥控器，借助手机的重力传感器、加速度传感器、触控能力，为玩家提供更便捷、更流畅的游戏体验。

（3）分布式数据管理（同一套数据集，不同设备不同应用间数据或文件共享）

①分布式数据管理基于分布式软总线的能力，实现应用程序数据和用户数据的分布式管理。用户数据不再与单一物理设备绑定，业务逻辑与数据存储分离，跨设备的数据处理如同本地数据处理一样方便快捷，让开发者能够轻松实现全场景、多设备下的数据存储、共享和访问，为打造一致、流畅的用户体验创造了基础条件

②协同办公场景： 将手机上的文档投屏到智慧屏，在智慧屏上对文档执行翻页、缩放、涂鸦等操作，文档的最新状态可以在手机上同步显示

③照片分享场景： 出游时，使用手机拍摄的照片，可以在登录了同帐号的其他设备，比如平板上更方便地浏览、收藏、保存或编辑，也可以通过家中的智慧屏上同家人一起分享记录下的快乐瞬间

（4）分布式任务调度（同一应用，运行在不同设备的同一应用）

①分布式任务调度基于分布式软总线、分布式数据管理、分布式Profile等技术特性，构建统一的分布式服务管理（发现、同步、注册、调用）机制，支持对跨设备的应用进行远程启动、远程调用、远程连接以及迁移等操作，能够根据不同设备的能力、位置、业务运行状态、资源使用情况，以及用户的习惯和意图，选择合适的设备运行分布式任务

②导航场景：如果用户驾车出行，上车前，在手机上规划好导航路线；上车后，导航自动迁移到车机和车载音箱；下车后，导航自动迁移回手机。如果用户骑车出行，在手机上规划好导航路线，骑行时手表可以接续导航

③外卖场景：在手机上点外卖后，可以将订单信息迁移到手表上，随时查看外卖的配送状态

2、”一次开发，多端部署“（应用开发者） （1）HarmonyOS提供了用户程序框架、Ability框架以及UI框架，支持应用开发过程中多终端的业务逻辑和界面逻辑进行复用，能够实现应用的一次开发、多端部署，提升了跨设备应用的开发效率

（2）UI框架支持使用Java、JS、TS语言进行开发，并提供了丰富的多态控件，可以在手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机上显示不同的UI效果。

（3）采用业界主流设计方式，提供多种响应式布局方案，支持栅格化布局，满足不同屏幕的界面适配能力

3、”统一OS，弹性部署“（设备开发者） （1）HarmonyOS通过组件化和小型化等设计方法，支持多种终端设备按需弹性部署，能够适配不同类别的硬件资源和功能需求。支撑通过编译链关系去自动生成组件化的依赖关系，形成组件树依赖图，支撑产品系统的便捷开发，降低硬件设备的开发门槛

（2）支持各组件的选择（组件可有可无）：根据硬件的形态和需求，可以选择所需的组件

（3）支持组件内功能集的配置（组件可大可小）：根据硬件的资源情况和功能需求，可以选择配置组件中的功能集。例如，选择配置图形框架组件中的部分控件

（4）支持组件间依赖的关联（平台可大可小）：根据编译链关系，可以自动生成组件化的依赖关系。例如，选择图形框架组件，将会自动选择依赖的图形引擎组件等