鸿蒙开发Stage模型

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。

Stage模型概念图

• UIAbility组件和ExtensionAbility组件

  Stage模型提供UIAbility和ExtensionAbility两种类型的组件，这两种组件都有具体的类承载，支持面向对象的开发方式。

  • UIAbility组件是一种包含UI界面的应用组件，主要用于和用户交互。例如，图库类应用可以在UIAbility组件中展示图片瀑布流，在用户选择某个图片后，在新的页面中展示图片的详细内容。同时用户可以通过返回键返回到瀑布流页面。UIAbility的生命周期只包含创建/销毁/前台/后台等状态，与显示相关的状态通过WindowStage的事件暴露给开发者。

  • ExtensionAbility组件是一种面向特定场景的应用组件。

• WindowStage

  每个UIAbility类实例都会与一个WindowStage类实例绑定，该类提供了应用进程内窗口管理器的作用。它包含一个主窗口。也就是说UIAbility通过WindowStage持有了一个窗口，该窗口为ArkUI提供了绘制区域。

• Context

  在Stage模型上，Context及其派生类向开发者提供在运行期可以调用的各种能力。UIAbility组件和各种ExtensionAbility派生类都有各自不同的Context类，他们都继承自基类Context，但是各自又根据所属组件，提供不同的能力。

• AbilityStage

  每个Entry类型或者Feature类型的HAP在运行期都有一个AbilityStage类实例，当HAP中的代码首次被加载到进程中的时候，系统会先创建AbilityStage实例。每个在该HAP中定义的UIAbility类，在实例化后都会与该实例产生关联。开发者可以使用AbilityStage获取该HAP中UIAbility实例的运行时信息。

• 应用包名配置

  应用需要在工程的AppScope目录下的app.json5配置文件中配置bundleName标签，该标签用于标识应用的唯一性。推荐采用反域名形式命名（如com.example.demo，建议第一级为域名后缀com，第二级为厂商/个人名，第三级为应用名，也可以多级）。

• 应用图标和标签配置

  Stage模型的应用需要配置应用图标和应用标签。应用图标和标签是在设置应用中使用，例如设置应用中的应用列表，会显示出对应的图标和标签。

  应用图标需要在工程的AppScope目录下的app.json5配置文件中配置icon标签。应用图标需配置为图片的资源索引，配置完成后，该图片即为应用的图标。

  应用标签需要在工程的AppScope模块下的app.json5配置文件中配置label标签。标识应用对用户显示的名称，需要配置为字符串资源的索引。

  {
    "app": {
      "icon": "$media:app_icon",
      "label": "$string:app_name"
      // ...
    }
  }

入口图标和标签配置

Stage模型支持对组件配置入口图标和入口标签。入口图标和入口标签会显示在桌面上。

入口图标需要在module.json5配置文件中配置，在abilities标签下面有icon标签。例如希望在桌面上显示该UIAbility的图标，则需要在skills标签下面的entities中添加"entity.system.home"、actions中添加"action.system.home"。同一个应用有多个UIAbility配置上述字段时，桌面上会显示出多个图标，分别对应各自的UIAbility。

{
  "module": {
    // ...
    "abilities": [
      {
        // $开头的为资源值
        "icon": "$media:icon",
        "label": "$string:EntryAbility_label",
        "skills": [
          {
            "entities": [
              "entity.system.home"
            ],
            "actions": [
              "action.system.home"
            ]
          }
        ],
      }
    ]
  }
}

• 应用版本声明配置

  应用版本声明需要在工程的AppScope目录下的app.json5配置文件中配置versionCode标签和versionName标签。versionCode用于标识应用的版本号，该标签值为32位非负整数。此数字仅用于确定某个版本是否比另一个版本更新，数值越大表示版本越高。versionName标签标识版本号的文字描述。

• Module支持的设备类型配置

  Module支持的设备类型需要在module.json5配置文件中配置deviceTypes标签，如果deviceTypes标签中添加了某种设备，则表明当前的Module支持在该设备上运行。

• Module权限配置

  Module访问系统或其他应用受保护部分所需的权限信息需要在module.json5配置文件中配置requestPermission标签。该标签用于声明需要申请权限的名称、申请权限的原因以及权限使用的场景。

UIAbility组件是一种包含UI界面的应用组件，主要用于和用户交互。

UIAbility组件是系统调度的基本单元，为应用提供绘制界面的窗口；一个UIAbility组件中可以通过多个页面来实现一个功能模块。每一个UIAbility组件实例，都对应于一个最近任务列表中的任务。

为使应用能够正常使用UIAbility，需要在module.json5配置文件的abilities标签中声明UIAbility的名称、入口、标签等相关信息。

{
  "module": {
    // ...
    "abilities": [
      {
        "name": "EntryAbility", // UIAbility组件的名称
        "srcEntrance": "./ets/entryability/EntryAbility.ts", // UIAbility组件的代码路径
        "description": "$string:EntryAbility_desc", // UIAbility组件的描述信息
        "icon": "$media:icon", // UIAbility组件的图标
        "label": "$string:EntryAbility_label", // UIAbility组件的标签
        "startWindowIcon": "$media:icon", // UIAbility组件启动页面图标资源文件的索引
        "startWindowBackground": "$color:start_window_background", // UIAbility组件启动页面背景颜色资源文件的索引
        // ...
      }
    ]
  }
}

当用户打开、切换和返回到对应应用时，应用中的UIAbility实例会在其生命周期的不同状态之间转换。UIAbility类提供了一系列回调，通过这些回调可以知道当前UIAbility实例的某个状态发生改变，会经过UIAbility实例的创建和销毁，或者UIAbility实例发生了前后台的状态切换。

UIAbility的生命周期包括Create、Foreground、Background、Destroy四个状态，如下图所示。

UIAbility生命周期状态

应用上下文Context

Context是应用中对象的上下文，其提供了应用的一些基础信息，例如resourceManager（资源管理）、applicationInfo（当前应用信息）、dir（应用开发路径）、area（文件分区）等，以及应用的一些基本方法，例如createBundleContext()、getApplicationContext()等。UIAbility组件和各种ExtensionAbility派生类组件都有各自不同的Context类。分别有基类Context、ApplicationContext、AbilityStageContext、UIAbilityContext、ExtensionContext、ServiceExtensionContext等Context。

各类Context的继承关系

各类Context的持有关系

各类Context的持有关系

获取UIAbilityContext。每个UIAbility中都包含了一个Context属性，提供操作Ability、获取Ability的配置信息、应用向用户申请授权等能力。

import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
export default class EntryAbility extends UIAbility {
    onCreate(want, launchParam) {
        let uiAbilityContext = this.context;
        // ...
    }
}

获取AbilityStageContext。Module级别的Context，和基类Context相比，额外提供HapModuleInfo、Configuration等信息。

import AbilityStage from "@ohos.app.ability.AbilityStage";
export default class MyAbilityStage extends AbilityStage {
    onCreate() {
        let abilityStageContext = this.context;
        // ...
    }
}

获取ApplicationContext。应用级别的Context。ApplicationContext在基类Context的基础上提供了订阅应用内Ability的生命周期的变化、订阅系统内存变化和订阅应用内系统环境的变化的能力，在UIAbility、ExtensionAbility、AbilityStage中均可以获取。

import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
export default class EntryAbility extends UIAbility {
    onCreate(want, launchParam) {
        let applicationContext = this.context.getApplicationContext();
        // ...
    }
}