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鸿蒙开发进阶(HarmonyOS )分布式文件系统

时间:2024-11-07 16:18:23浏览次数:5  
标签:文件 fs 进阶 HarmonyOS let error 分布式文件系统 分布式 设备

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分布式文件系统(hmdfs,HarmonyOS Distributed File System)提供跨设备的文件访问能力,适用于如下场景:

  • 两台设备组网,用户可以利用一台设备上的编辑软件编辑另外一台设备上的文档。

  • 平板保存的音乐,车载系统直接可见并可播放。

  • 户外拍摄的照片,回家打开平板直接访问原设备拍摄的照片。

hmdfs在分布式软总线动态组网的基础上,为网络上各个设备结点提供一个全局一致的访问视图,支持开发者通过基础文件系统接口进行读写访问,具有高性能、低延时等优点。

分布式文件系统架构

  • distributedfile_daemon:主要负责设备上线监听、通过软总线建立链路,并根据分布式的设备安全等级执行不同的数据流转策略。

  • hmdfs:实现在内核的网络文件系统,包括缓存管理、文件访问、元数据管理和冲突管理等。

    • 缓存管理
      • 设备分布式组网后,hmdfs提供文件的互访能力,但不会主动进行文件数据传输和拷贝。如果应用需要将数据保存到本地,需主动拷贝。
      • hmdfs保证Close-to-Open的一致性,即一端写关闭后,另外一端可以读取到最新数据,不保证文件内容的实时一致性。
      • 数据在远端写入,但是由于网络原因未及时回刷,文件系统会在下次网络接入时回刷本地,但是如果远端已修改则无法回刷。
    • 文件访问
      • 文件访问接口与本地一致(ohos.file.fs)。
      • 如果文件在本地,则堆叠访问本地文件系统。
      • 如果文件在其他设备,则同步网络访问远端设备文件。

        说明

        symlink:不支持。

    • 元数据管理
      • 分布式组网下,文件一端创建、删除、修改,另一端可以“立即”查看到最新文件,看到速度取决于网络情况。
      • 远端设备离线后,该设备数据将不再在本端设备呈现。但由于设备离线的感知具有延迟,可能会造成部分消息4s超时,因此开发者需要考虑接口的网络超时或一些文件虽然可以看到,但实际设备可能已离线的场景。
    • 冲突处理
      • 本地与远端冲突 ,远端文件被重命名,看到的同名文件是本地同名文件,远端文件被重命名。
      • 远端多个设备冲突,以接入本设备ID为顺序,显示设备ID小的同名文件,其他文件被依次重命名。
      • 如果组网场景,目录树下已经有远端文件,创建同名文件,提示文件已存在。
      • 冲突文件显示_conflict_dev后依次加id,id从1自动递增。
      • 同名目录之间仅融合不存在冲突,文件和远端目录同名冲突,远端目录后缀加_remote_directory。

不同设备本身的安全能力差异较大,一些小的嵌入式设备安全能力远弱于平板等设备类型。用户或者应用不同的文件数据有不同安全诉求,例如个人的健康信息和银行卡信息等不期望被弱设备读取。因此,HarmonyOS提供一套完整的数据分级、设备分级标准,并针对不同设备制定不同的数据流转策略,具体规则请参见数据、设备安全分级

接口说明

API详细介绍请参见ohos.file.securityLabel

表1 设置文件数据等级

接口名功能接口类型支持同步支持异步
setSecurityLabel设置文件安全标签方法
getSecurityLabel获取文件安全标签方法

注意

  1. 对于不满足安全等级的文件,跨设备仍然可以看到该文件,但是无权限打开访问该文件。

  2. 分布式文件系统的数据等级默认为S3,应用可以主动设置文件的安全等级。

开发示例

获取通用文件沙箱路径,并设置数据等级标签。示例中的context的获取方式请参见获取UIAbility的上下文信息

import { securityLabel } from '@kit.CoreFileKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
import { common } from '@kit.AbilityKit';
import { fileIo as fs } from '@kit.CoreFileKit';

// 获取需要设备数据等级的文件沙箱路径
let context = getContext(this) as common.UIAbilityContext; // 获取UIAbilityContext信息
let pathDir = context.filesDir;
let filePath = pathDir + '/test.txt';

//打开文件
let file = fs.openSync(filePath, fs.OpenMode.READ_WRITE | fs.OpenMode.CREATE);
// 设置文件的数据等级为s0
securityLabel.setSecurityLabel(filePath, 's0').then(() => {
  console.info('Succeeded in setSecurityLabeling.');
  fs.closeSync(file);
}).catch((err: BusinessError) => {
  console.error(`Failed to setSecurityLabel. Code: ${err.code}, message: ${err.message}`);
});

跨设备文件访问

分布式文件系统为应用提供了跨设备文件访问的能力,开发者在两个设备安装同一应用时,通过基础文件接口,可跨设备读写另一个设备该应用分布式文件路径(/data/storage/el2/distributedfiles/)下的文件。例如:多设备数据流转的场景,设备组网互联之后,设备A上的应用可访问设备B同应用分布式路径下的文件,当期望应用文件被其他设备访问时,只需将文件移动到分布式文件路径即可。

开发步骤

  1. 完成分布式组网。

    首先将需要进行跨设备访问的设备进行同账号认证完成组网,两个设备是否在同一局域网均可。

  2. 访问跨设备文件。

    同一应用不同设备之间实现跨设备文件访问,只需要将对应的文件放在应用沙箱的分布式文件路径即可。

    设备A上在分布式路径下创建测试文件,并写入内容。示例中的context的获取方式请参见获取UIAbility的上下文信息

    import { fileIo as fs } from '@kit.CoreFileKit';
    import { common } from '@kit.AbilityKit';
    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
    
    let context = getContext(this) as common.UIAbilityContext; // 获取设备A的UIAbilityContext信息
    let pathDir: string = context.distributedFilesDir;
    // 获取分布式目录的文件路径
    let filePath: string = pathDir + '/test.txt';
    
    try {
      // 在分布式目录下创建文件
      let file = fs.openSync(filePath, fs.OpenMode.READ_WRITE | fs.OpenMode.CREATE);
      console.info('Succeeded in createing.');
      // 向文件中写入内容
      fs.writeSync(file.fd, 'content');
      // 关闭文件
      fs.closeSync(file.fd);
    } catch (error) {
      let err: BusinessError = error as BusinessError;
      console.error(`Failed to openSync / writeSync / closeSync. Code: ${err.code}, message: ${err.message}`);
    } 

    设备B主动向设备A发起建链,建链成功后设备B可在分布式路径下读取测试文件。

    说明

    这里通过分布式设备管理的接口获取设备networkId,详见设备管理接口

    import { fileIo as fs } from '@kit.CoreFileKit';
    import { common } from '@kit.AbilityKit';
    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
    import { buffer } from '@kit.ArkTS';
    import { distributedDeviceManager } from '@kit.DistributedServiceKit'
    
    // 通过分布式设备管理的接口获取设备A的networkId信息
    let dmInstance = distributedDeviceManager.createDeviceManager("com.example.hap");
    let deviceInfoList: Array<distributedDeviceManager.DeviceBasicInfo> = dmInstance.getAvailableDeviceListSync();
    let networkId = deviceInfoList[0].networkId;
    
    // 定义访问公共文件目录的回调
    let listeners : fs.DfsListeners = {
      onStatus: (networkId: string, status: number): void => {
        console.info('Failed to access public directory');
      }
    }
    
    // 访问并挂载公共文件目录
    fs.connectDfs(networkId, listeners).then(() => {
      console.info("Success to connectDfs");
      let context = getContext(); // 获取设备B的UIAbilityContext信息
      let pathDir: string = context.distributedFilesDir;
      // 获取分布式目录的文件路径
      let filePath: string = pathDir + '/test.txt';
    
      try {
        // 打开分布式目录下的文件
        let file = fs.openSync(filePath, fs.OpenMode.READ_WRITE);
        // 定义接收读取数据的缓存
        let arrayBuffer = new ArrayBuffer(4096);
        // 读取文件的内容,返回值是读取到的字节个数
        class Option {
            public offset: number = 0;
            public length: number = 0;
        }
        let option = new Option();
        option.length = arrayBuffer.byteLength;
        let num = fs.readSync(file.fd, arrayBuffer, option);
        // 打印读取到的文件数据
        let buf = buffer.from(arrayBuffer, 0, num);
        console.info('read result: ' + buf.toString());
      } catch (error) {
        let err: BusinessError = error as BusinessError;
        console.error(`Failed to openSync / readSync. Code: ${err.code}, message: ${err.message}`);
      }
    }).catch((error: BusinessError) => {
      let err: BusinessError = error as BusinessError;
      console.error(`Failed to connectDfs Code: ${err.code}, message: ${err.message}`);
    });
  3. B设备访问跨设备文件完成,断开链路。

    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
    import { distributedDeviceManager } from '@kit.DistributedServiceKit'
    import { fileIo as fs } from '@kit.CoreFileKit';
    
    // 获取设备A的networkId
    let dmInstance = distributedDeviceManager.createDeviceManager("com.example.hap");
    let deviceInfoList: Array<distributedDeviceManager.DeviceBasicInfo> = dmInstance.getAvailableDeviceListSync();
    let networkId = deviceInfoList[0].networkId;
    
    // 取消公共文件目录挂载
    fs.disconnectDfs(networkId).then(() => {
      console.info("Success to disconnectDfs");
    }).catch((error: BusinessError) => {
      let err: BusinessError = error as BusinessError;
      console.error(`Failed to disconnectDfs Code: ${err.code}, message: ${err.message}`)
    })

    分布式文件系统为应用提供了跨设备文件拷贝的能力,开发者在跨设备跨应用进行文件拷贝时,通过基础文件接口,可跨设备跨应用拷贝文件。例如:多设备数据流转的场景,设备组网互联之后,设备A上的应用可在复制时,将A设备的沙箱文件,拷贝到A设备的分布式路径下,设备B在粘贴的时候,从设备B的分布式路径下,将文件拷贝到对应的沙箱文件中。

    开发步骤

  4. 完成分布式组网。

    首先将需要进行跨设备访问的设备连接到同一局域网中,同账号认证完成组网。

  5. 拷贝跨设备文件。 同一应用不同设备之间实现跨设备文件拷贝,只需要将对应的文件放在应用沙箱的分布式文件路径即可。

    将A设备的待拷贝沙箱文件,拷贝到A设备的分布式路径下。

    import { fileIo as fs } from '@kit.CoreFileKit';
    import { common } from '@kit.AbilityKit';
    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
    import { fileUri } from '@kit.CoreFileKit';
    
    let context = getContext(this) as common.UIAbilityContext; // 获取设备A的UIAbilityContext信息
    let pathDir: string = context.filesDir;
    let distributedPathDir: string = context.distributedFilesDir;
    // 待拷贝文件沙箱路径
    let filePath: string = pathDir + '/src.txt';
    
    try {
     // 文件不存在时,需要创建文件并写入内容
     let file = fs.openSync(filePath, fs.OpenMode.CREATE | fs.OpenMode.READ_WRITE);
     fs.writeSync(file.fd, 'Create file success');
     fs.closeSync(file);
    } catch (error) {
     console.error(`Failed to createFile. Code: ${error.code}, message: ${error.message}`);
    }
    
    // 获取待拷贝文件uri
    let srcUri = fileUri.getUriFromPath(filePath);
    
    // 将待拷贝的沙箱文件,拷贝到分布式目录下
    let destUri: string = fileUri.getUriFromPath(distributedPathDir + '/src.txt');
    
    try {
     // 将沙箱路径下的文件拷贝到分布式路径下
     fs.copy(srcUri, destUri).then(()=>{
       console.info("Succeeded in copying---. ");
       console.info("src: " + srcUri + "dest: " + destUri);
     }).catch((error: BusinessError)=>{
       let err: BusinessError = error as BusinessError;
       console.info(`Failed to copy. Code: ${err.code}, message: ${err.message}`);
     })
    } catch (error) {
     console.error(`Failed to getData. Code: ${error.code}, message: ${error.message}`);
    }

    B设备在获取A端沙箱文件时,从B设备的分布式路径下将对应的文件拷贝走,以此完成跨设备拷贝。

    import { fileIo as fs } from '@kit.CoreFileKit';
    import { common } from '@kit.AbilityKit';
    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
    import { fileUri } from '@kit.CoreFileKit';
    
    let context = getContext(this) as common.UIAbilityContext; // 获取设备B的UIAbilityContext信息
    let pathDir: string = context.filesDir;
    let distributedPathDir: string = context.distributedFilesDir;
    // 待拷贝文件的目标沙箱路径
    let filePath: string = pathDir + '/dest.txt';
    
    // 获取目标路径uri
    let destUri = fileUri.getUriFromPath(filePath);
    
    // 获取分布式路径下的源文件
    let srcUri: string = fileUri.getUriFromPath(distributedPathDir + '/src.txt');
    
    // 定义拷贝回调
    let progressListener: fs.ProgressListener = (progress: fs.Progress) => {
      console.info(`progressSize: ${progress.processedSize}, totalSize: ${progress.totalSize}`);
    };
    let options: fs.CopyOptions = {
      "progressListener" : progressListener
    }
    
    try {
     // 将分布式路径下的文件拷贝到其他沙箱路径下
     fs.copy(srcUri, destUri, options).then(()=>{
       console.info("Succeeded in copying of paste. ");
       console.info("src: " + srcUri + "dest: " + destUri); // file://com.example.myapplication/data/storage/el2/distributedfiles/src.txt
     }).catch((error: BusinessError)=>{
       let err: BusinessError = error as BusinessError;
       console.info(`Failed to copy. Code: ${err.code}, message: ${err.message}`);
     })
    } catch (error) {
     console.error(`Failed to copy. Code: ${error.code}, message: ${error.message}`);
    }

标签:文件,fs,进阶,HarmonyOS,let,error,分布式文件系统,分布式,设备
From: https://blog.csdn.net/m0_67143533/article/details/143595462

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