鸿蒙开发实例 | 为什么选择HarmonyOS？

2020年9月，华为发布了鸿蒙操作系统（HarmonyOS）2.0，并发布了其开源版本OpenHarmony。从此，鸿蒙操作系统的面纱终于被揭开了。作为国人期待已久的操作系统，鸿蒙不仅承载着华为软件生态的未来，也代表着中国操作系统领域的一次重要尝试和突破。

鸿蒙的本意是指远古时代开天辟地之前的混沌之气，而鸿蒙操作系统则代表了华为从零开始开天辟地的决心和勇气。与学习Android和iOS不同，鸿蒙的软件生态刚刚起步，这是一片全新的领域等待你的探索。我相信，正在阅读这段文字的你一定对鸿蒙操作系统的未来充满信心！

截至截稿，HarmonyOS 3.0升级用户已经突破3亿，而这距离HarmonyOS 3.0的发布仅过去了2个月，如图1所示。当你第一次听说HarmonyOS时，一定想知道它究竟蕴含着什么能量？为什么HarmonyOS在短短几年内就可以得到广大开发者和消费者的认可？这篇文章就让我们细细道来。

■图1 HarmonyOS 3

01、历史的机遇：物联网时代的到来

开发一个完整的操作系统不是一件容易的事。华为消费者业务CEO余承东表示，鸿蒙操作系统在研发上已经投入了上亿的资金，消耗了大量的人力和物力，然而，这些投入在短期内很难获得相应的收益回报。那么，华为为什么还要研发鸿蒙呢？

抛开政治因素和企业竞争不谈，鸿蒙操作系统具有一些其他操作系统所不具备的革命性的创新，如分布式架构、微内核等，而这些创新正满足了目前物联网（Internet of Things，IoT）的高速发展、移动设备互动互联等所带来的新需求。它们支撑着鸿蒙的未来，也是鸿蒙操作系统诞生的意义所在。

事实上，操作系统更迭的背后是设备能力与形态的革新。最初，PC图形显示能力的提升成就了macOS和Windows；21世纪，移动设备的发展成就了Symbian；随后，触摸技术的发展成就了iOS和Android。如今，似乎即将迎来物联网时代。根据Analytics的统计结果，截至2022年下半年，全球物联网设备数量达到了144亿，而中国的物联网设备连接数量占全球的75%。

通过传统的操作系统构建物联网设备体系已经出现了许多弊端：利用RTOS进行物联网设备固件研发扩展性很低，并且研发难度大；利用移动操作系统开发物联网设备固件会出现占用内存大、启动慢、实时性低、高功耗、低能效等问题。另外，许多家庭中已经拥有了不止一个物联网设备，这些设备之间的互联效率很低。常常既没有统一的操作系统支持，也没有统一的指令和数据传输方案，碎片化非常严重，给用户带来较差的用户体验，因此，从操作系统层面解决设备间的有效协同是整个问题的重中之重，这主要包含以下几个方面。

在操作系统层面，统一物联网设备的通信接口，为用户提供统一的使用体验，为开发者提供统一的开发方案。

在设备通信层面，打通物联网之间的桥梁，构建多设备的统一体，方便地进行数据和指令的互通。

在应用程序层面，实现在多个物联网设备上进行应用协同。

这是来源于物联网世界的召唤！

02、鸿蒙操作系统的设计理念

响应物联网世界的召唤，鸿蒙操作系统诞生了！HarmonyOS是一款面向万物互联时代的、全新的分布式操作系统，因此分布式特性是HarmonyOS的核心，如图2所示。接下来，让我们仔细分析一下。

■ 图2 HarmonyOS 3的技术特性

鸿蒙操作系统包括分布式软总线、分布式设备虚拟化、分布式数据管理、分布式任务调度等关键技术。

1●分布式软总线

分布式软总线是鸿蒙操作系统分布式能力最为基础的特性，其设计理念参考了计算机硬件总线：以手机为中心将总线分为任务总线（传输指令）和数据总线（同步数据），如图3所示。

■ 图3分布式软总线

分布式软总线的主要特征有以下几点。

分布式软总线针对不稳定的无线环境进行了优化，相对于传统的传输协议具有高带宽、低时延、高可靠、开放、标准等特点。

通过分布式软总线可以实现设备间快速的自动发现（同一网络且登录同一华为账号）。

分布式软总线支持并可以整合WiFi、蓝牙、USB等多种有线/无线传输协议。通过手机等中转设备，可以打通蓝牙设备与WiFi设备之间的隔离，使其互联互通。

分布式软总线具有极简API和极简协议，不仅方便了开发者，而且有效地提高了网络传输能力。开发者只需面对一个逻辑协议，而不感知其具体的传输协议。

通过分布式软总线，鸿蒙操作系统可以为处在同一网络内的设备提供高效的通信能力，实现万物互联。

2●分布式设备虚拟化

分布式设备虚拟化建立在分布式软总线的基础上，可以实现多个鸿蒙设备性能和资源的整合，形成超级虚拟终端。例如，同一个家庭中的手机、路由器和智慧屏就可以以单一的、超级虚拟终端的方式共用硬件资源。

3●分布式数据管理

分布式数据管理建立在分布式软总线的基础上，可以实现多个鸿蒙设备之间进行高效的数据同步和管理。

4●分布式任务调度

分布式任务调度建立在分布式软总线和分布式数据管理之上，可以显示多个鸿蒙设备间高效地进行应用流转和协同。

应用流转是指同一个应用程序在不同设备上的迁移和迁回。例如，用户正在使用手机进行视频通话，但此时不方便拿手机，就可以将该应用界面迁移到智慧屏上继续进行视频通话。当然，用户还可以再将视频通话界面迁回到手机上。

应用协同是指在不同的鸿蒙设备上显示同一个应用程序的不同功能组件。例如，在手机上显示新闻列表，在智慧屏上显示新闻内容，通过手机的新闻列表就可以流畅地切换智慧屏上的新闻内容。

综上所述，鸿蒙操作系统响应了时代的召唤，微内核是前提，分布式是手段，全场景是目的。鸿蒙操作系统的上述特性让鸿蒙本身不仅是现有移动操作系统的替代品，而是全新的分布式操作系统，为鸿蒙未来的发展提供动力源泉！

03、鸿蒙操作系统的未来

鸿蒙操作系统非常年轻。2019年5月24日，鸿蒙操作系统第一次与大众见面，随后华为首先将其应用在智慧屏设备上。同年9月，华为宣布鸿蒙开源。2020年9月10日，华为发布了鸿蒙操作系统2.0，此时广大开发者才见到了鸿蒙操作系统的真面目：可用的虚拟机、可读的官方文档和由码云托管的OpenHarmony工程。

事实上，鸿蒙操作系统并不孤单，许多企业早已嗅到了物联网发展的味道，并产出了适合于物联网设备的操作系统，其中典型的物联网操作系统包括Google的Fuchsia、三星的Tizen OS、小米的Vela、腾讯的TencentOS tiny、阿里的AliOS等，可以说是百花齐放了。

相对而言，鸿蒙操作系统的设备支持性较强，并且拥有众多自主研发的技术优势。例如，鸿蒙不仅支持互联网设备，还适用于手机、智慧屏等多种设备，成为为数不多的打通“南向”和“北向”的操作系统。

为此，华为提出了“1+8+N”战略，其中“1”代表了手机；“8”代表了8种常用设备（PC、平板、智慧屏、音箱、眼镜、手表、车机、耳机）；“N”代表了更加广泛的物联网设备。通过鸿蒙操作系统，这些设备可以有机地结合在一起，形成统一的“超级智能终端”。这个“超级智能终端”既可以实现软件的伸缩，也可以实现硬件的伸缩，如表1所示。

表1 超级智能终端具有可变的硬件和软件