HarmonyOS4.0系统性深入开发01应用模型的构成要素

应用模型的构成要素

应用模型是HarmonyOS为开发者提供的应用程序所需能力的抽象提炼，它提供了应用程序必备的组件和运行机制。有了应用模型，开发者可以基于一套统一的模型进行应用开发，使应用开发更简单、高效。

HarmonyOS应用模型的构成要素包括：

1. 应用组件

   应用组件是应用的基本组成单位，是应用的运行入口。用户启动、使用和退出应用过程中，应用组件会在不同的状态间切换，这些状态称为应用组件的生命周期。应用组件提供生命周期的回调函数，开发者通过应用组件的生命周期回调感知应用的状态变化。应用开发者在编写应用时，首先需要编写的就是应用组件，同时还需编写应用组件的生命周期回调函数，并在应用配置文件中配置相关信息。这样，操作系统在运行期间通过配置文件创建应用组件的实例，并调度它的生命周期回调函数，从而执行开发者的代码。

2. 应用进程模型

   应用进程模型定义应用进程的创建和销毁方式，以及进程间的通信方式。

3. 应用线程模型

   应用线程模型定义应用进程内线程的创建和销毁方式、主线程和UI线程的创建方式、线程间的通信方式。

4. 应用任务管理模型

   应用任务管理模型定义任务（Mission）的创建和销毁方式，以及任务与组件间的关系。HarmonyOS应用任务管理由系统应用负责，三方应用无需关注，下文不做具体介绍。

5. 应用配置文件

   应用配置文件中包含应用配置信息、应用组件信息、权限信息、开发者自定义信息等，这些信息在编译构建、分发和运行阶段分别提供给编译工具、应用市场和操作系统使用。

应用模型解读

HarmonyOS应用模型概况

随着系统的演进发展，HarmonyOS先后提供了两种应用模型：

• FA（Feature Ability）模型：HarmonyOS早期版本开始支持的模型，已经不再主推。
• Stage模型：HarmonyOS 3.1 Developer Preview版本开始新增的模型，是目前主推且会长期演进的模型。在该模型中，由于提供了AbilityStage、WindowStage等类作为应用组件和Window窗口的“舞台”，因此称这种应用模型为Stage模型。

Stage模型之所以成为主推模型，源于其设计思想。Stage模型的设计基于如下出发点。

1. 为复杂应用而设计

   • 多个应用组件共享同一个ArkTS引擎（运行ArkTS语言的虚拟机）实例，应用组件之间可以方便的共享对象和状态，同时减少复杂应用运行对内存的占用。
   • 采用面向对象的开发方式，使得复杂应用代码可读性高、易维护性好、可扩展性强。

2. 支持多设备和多窗口形态

   应用组件管理和窗口管理在架构层面解耦：

   • 便于系统对应用组件进行裁剪（无屏设备可裁剪窗口）。
   • 便于系统扩展窗口形态。
   • 在多设备（如桌面设备和移动设备）上，应用组件可使用同一套生命周期。

3. 平衡应用能力和系统管控成本

   Stage模型重新定义应用能力的边界，平衡应用能力和系统管控成本。

   • 提供特定场景（如卡片、输入法）的应用组件，以便满足更多的使用场景。
   • 规范化后台进程管理：为保障用户体验，Stage模型对后台应用进程进行了有序治理，应用程序不能随意驻留在后台，同时应用后台行为受到严格管理，防止恶意应用行为。

通过对比认识FA模型与Stage模型

Stage模型与FA模型最大的区别在于：Stage模型中，多个应用组件共享同一个ArkTS引擎实例；而FA模型中，每个应用组件独享一个ArkTS引擎实例。因此在Stage模型中，应用组件之间可以方便的共享对象和状态，同时减少复杂应用运行对内存的占用。Stage模型作为主推的应用模型，开发者通过它能够更加便利地开发出分布式场景下的复杂应用。

可通过如下对比表格了解两种模型的整体概况。

表1 FA模型与Stage模型差异概览

项 目	FA模型	Stage模型
应用组件	1. 组件分类 - PageAbility组件：包含UI界面，提供展示UI的能力。详细介绍请参见PageAbility组件概述。- ServiceAbility组件：提供后台服务的能力，无UI界面。详细介绍请参见ServiceAbility组件概述。- DataAbility组件：提供数据分享的能力，无UI界面。详细介绍请参见DataAbility组件概述。2. 开发方式通过导出匿名对象、固定入口文件的方式指定应用组件。开发者无法进行派生，不利于扩展能力。	1. 组件分类 - UIAbility组件：包含UI界面，提供展示UI的能力，主要用于和用户交互。详细介绍请参见UIAbility组件概述。- ExtensionAbility组件：提供特定场景（如卡片、输入法）的扩展能力，满足更多的使用场景。详细介绍请参见ExtensionAbility组件。2. 开发方式采用面向对象的方式，将应用组件以类接口的形式开放给开发者，可以进行派生，利于扩展能力。
进程模型	有两类进程：1. 主进程2. 渲染进程详细介绍请参见进程模型。	有三类进程：1. 主进程2. ExtensionAbility进程3. 渲染进程详细介绍请参见进程模型。
线程模型	1. ArkTS引擎实例的创建一个进程可以运行多个应用组件实例，每个应用组件实例运行在一个单独的ArkTS引擎实例中。2. 线程模型每个ArkTS引擎实例都在一个单独线程（非主线程）上创建，主线程没有ArkTS引擎实例。3. 进程内对象共享：不支持。详细介绍请参见线程模型。	1. ArkTS引擎实例的创建一个进程可以运行多个应用组件实例，所有应用组件实例共享一个ArkTS引擎实例。2. 线程模型ArkTS引擎实例在主线程上创建。3. 进程内对象共享：支持。详细介绍请参见线程模型。
应用配置文件	使用config.json描述应用信息、HAP信息和应用组件信息。详细介绍请参见应用配置文件概述（FA模型）。	使用app.json5描述应用信息，module.json5描述HAP信息、应用组件信息。详细介绍请参见应用配置文件概述（Stage模型）。