【最新鸿蒙开发】带你简单了解Native适配开发

引言

NDK（Native Development Kit）是HarmonyOS SDK提供的Native API、相应编译脚本和编译工具链的集合，方便开发者使用C或C++语言实现应用的关键功能。NDK只覆盖了HarmonyOS一些基础的底层能力，如C运行时基础库libc、图形库、窗口系统、多媒体、压缩库、面向ArkTS/JS与C跨语言的Node-API等，并没有提供ArkTS/JS API的完整能力。

• NDK适用场景

  • 性能敏感的场景，如游戏，物理模拟等计算密集型场景

  • 需要复用已有C或C++库的场景

  • 需要针对CPU进行专项定制库的场景

今天，我们不聊别的，就专门来谈谈鸿蒙开发中的一大利器——Node-API。

Node-API简介

HarmonyOS Node-API是基于Node.js 8.x LTS的Node-API规范扩展开发的机制，为开发者提供了ArkTS/JS与C/C++模块之间的交互能力。它提供了一组稳定的、跨平台的API，可以在不同的操作系统上使用。

• Node-API的关键交互流程

  

  ArkTs和C++之间的交互流程，主要分为以下两步：

  • 初始化阶段：当ArkTs侧在import一个Native模块时，ArkTS引擎会调用ModuleManager加载模块对应的so及其依赖。首次加载时会触发模块的注册，将模块定义的方法挂载到exports对象上并返回该对象

  • 调用阶段：当ArkTs侧通过上述import返回的对象调用方法时，ArkTs引擎会找到并调用对应的C/C++方法

Node-API的数据类型

一些常用的Node-API数据类型为：

使用Node-API实现跨语言交互开发流程

使用Node-API实现跨语言交互，首先需要按照Node-API的机制实现模块的注册和加载等相关动作。

• ArkTS/JS侧：实现C++方法的调用。代码比较简单，import一个对应的so库后，即可调用C++方法。

• Native侧：.cpp文件，实现模块的注册。需要提供注册lib库的名称，并在注册回调方法中定义接口的映射关系，即Native方法及对应的JS/ArkTS接口名称等。

• 下面实现一个例子（参考官方）

• 

目录结构

Native侧

基于Node—API开发业务功能

//types/hello.cpp
//基于Node-API开发业务能力
static napi_value MyHypot(napi_env env, napi_callback_info info)
{
    if( (nullptr == env) || (nullptr == info)){
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_ERROR, LOG_PRINT_DOMAIN, "MyHypot",  "env or exports is nullptr");
        return nullptr;
    }
    
    //参数个数
    size_t argc = 2;
    
    //声明参数数组
    napi_value args[2] = {nullptr};
    
    //获取参数
    if( napi_ok != napi_get_cb_info(env, info, &argc, args, nullptr, nullptr)){
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_ERROR, LOG_PRINT_DOMAIN, "MyHypot",  "api_get_cb_info failed");
        return nullptr;
    }
    
    //转化参数数组为double类型
    double valueX = 0.0;
    double valueY = 0.0;
    if( napi_ok != napi_get_value_double(env, args[0], &valueX) || napi_ok != napi_get_value_double(env, args[1], &valueY)){
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_ERROR, LOG_PRINT_DOMAIN, "MyHypot",  "api_get_value_double failed");
        return nullptr;
    }
    
    //使用hypot方法计算结果
    double result = hypot(valueX, valueY);
    
    napi_value napiResult;
    if( napi_ok != napi_create_double(env, result, &napiResult)){
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_ERROR, LOG_PRINT_DOMAIN, "MyHypot",  "api_create_double failed");
        return nullptr;
    }
    return napiResult;
}

 接口映射

EXTERN_C_START
static napi_value Init(napi_env env, napi_value exports)
{
    if( (nullptr == env) || (nullptr == exports)){
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_ERROR, LOG_PRINT_DOMAIN, "Init",  "env or exports is nullptr");
        return exports;
    }
    // 要添加的方法，这里根据方法修改数组
    napi_property_descriptor desc[] = {
        { "myHypot", nullptr, MyHypot, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr }
    };
    if( napi_ok != napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc)){
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_ERROR, LOG_PRINT_DOMAIN, "Init",  "api_define_properties failed");
        return nullptr;
    }
    return exports;
}
EXTERN_C_END

 模块注册

static napi_module demoModule = {
    .nm_version = 1,
    .nm_flags = 0,
    .nm_filename = nullptr,
    //名字要为接口映射定义的函数名
    .nm_register_func = Init,
    //定义模块名称，ArkTs侧引入so库的名称
    .nm_modname = "hello",
    .nm_priv = ((void*)0),
    .reserved = { 0 },
};


extern "C" __attribute__((constructor)) void RegisterEntryModule(void)
{
    napi_module_register(&demoModule);
}

 模块配置构建(CMakeLists)

# the minimum version of CMake.
//types/CMakeLists
cmake_minimum_required(VERSION 3.5.0)
project(mycppdemo)

set(NATIVERENDER_ROOT_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

if(DEFINED PACKAGE_FIND_FILE)
    include(${PACKAGE_FIND_FILE})
endif()

include_directories(${NATIVERENDER_ROOT_PATH}
                    ${NATIVERENDER_ROOT_PATH}/include)

find_library(
    #查找hilog_ndk.z库的位置，存储到hilog-lib的中，适用于不清楚依赖库的具体路径
    hilog-lib
    hilog_ndk.z
)
//注意下面的两个hello
//由hello.cpp生成动态库，这里前面叫做hello，编译出来后就是libhello.so
add_library(hello SHARED hello.cpp)
//设置目标需要链接的库
target_link_libraries(hello PUBLIC ${hilog-lib} libace_napi.z.so libc++.a)

//build-profile.json5
{
  "apiType": 'stageMode',
  "buildOption": {
    "externalNativeOptions": {
      "path": "./src/main/cpp/CMakeLists.txt",
      "arguments": "",
      "abiFilters": [
        "arm64-v8a",
        "x86_64"
      ],
      "cppFlags": "",
    }
  },
  "targets": [
    {
      "name": "default",
      "runtimeOS": "HarmonyOS"
    }
  ]
}

导出Native接口1

//types/libhello/index.d.ts
//libhello与编译后的名称对应
export const myHypot: (a: number, b: number) => number;

导出Native接口2

//oh-package.json5
{
  "license": "",
  "devDependencies": {
    "@types/libhello.so": "file:./src/main/cpp/types/libhello"
  },
  "author": "",
  "name": "entry",
  "description": "Please describe the basic information.",
  "main": "",
  "version": "1.0.0",
  "dependencies": {}
}

ArkTs侧

ets文件中使用Native-API

import libHello from 'libhello.so';
import CommonContants from '../../common/CommonContants';

@Entry
@Component
struct NativeTemplate {
  @State result: string = '0';
  @State numX: number = 0.0;
  @State numY: number = 0.0;
  private textInputControllerX: TextInputController = new TextInputController();
  private textInputControllerY: TextInputController = new TextInputController();

  build() {
    Column() {
      //...
      Row() {
        Button($r('app.string.submit_button'))
          .fontSize($r('app.float.submit_button_font_size'))
          .fontWeight(CommonContants.FONT_WEIGHT)
          .height(CommonContants.FULL_PARENT)
          .width($r('app.float.button_width'))
          .onClick(() => {
            //使用c++函数
            let resultTemp = libHello.myHypot(this.numX, this.numY);
            if (resultTemp > CommonContants.MAX_RESULT) {
              this.result = resultTemp.toExponential(CommonContants.EXPONENTIAL_COUNT);
            } else {
              this.result = resultTemp.toFixed(CommonContants.FIXED_COUNT);
            }
          })
      }
      .height($r('app.float.button_height'))
      .width(CommonContants.FULL_PARENT)
      .justifyContent(FlexAlign.Center)
      .margin({ top: $r('app.float.button_margin_top') })
    }
    .width(CommonContants.FULL_PARENT)
    .height(CommonContants.FULL_PARENT)
    .backgroundColor($r('app.color.background_color'))
  }
}

CommonContants.ets文件
 

export default class CommonConstants {

  /**
   * Height and width is 100%.
   * */
  static readonly FULL_PARENT: string = '100%';

  /**
   * Font weight.
   * */
  static readonly FONT_WEIGHT: number = 500;

  /**
   * Max lines.
   */
  static readonly MAX_LINES: number = 1;

  /**
   * TextInput layout weight.
   */
  static readonly TEXTINPUT_LAYOUT_WEIGHT: number = 1;

  /**
   * Bigger than 999999999 using scientific notation.
   */
  static readonly MAX_RESULT: number = 999999999;

  /**
   * Exponential count.
   */
  static readonly EXPONENTIAL_COUNT = 9;

  /**
   * Fixed count.
   */
  static readonly FIXED_COUNT = 2;
}

结语

通过上面的示例，我们可以看到，使用Node-API实现跨语言交互开发流程并不复杂。只需要掌握好相关的接口和步骤，你就能够轻松地在C/C++和ets文件之间进行数据传输和函数调用。当然，这只是一个简单的示例，实际开发中可能会遇到更加复杂的情况和问题。但无论如何，我相信只要你肯下功夫去学习和实践，你一定能够成为鸿蒙开发的佼佼者！