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应用程序框架基础

应用程序框架基础

什么是 UI Ability

UI Ability 是一种包含用户界面的应用组件，主要用于和用户进行交互。

UIAbility的设计理念：

  1. 原生支持应用组件级的跨端迁移和多端协同。
  2. 支持多设备和多窗口形态。

UIAbility划分原则与建议：

​ 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。一个应用可以包含一个或多个UIAbility组件。例如，在支付应用中，可以将入口功能和收付款功能分别配置为独立的UIAbility。

每一个UIAbility组件实例都会在最近任务列表中显示一个对应的任务。

对于开发者而言，可以根据具体场景选择单个还是多个UIAbility，划分建议如下：

  • 如果开发者希望在任务视图中看到一个任务，则建议使用一个UIAbility，多个页面的方式。
  • 如果开发者希望在任务视图中看到多个任务，或者需要同时开启多个窗口，则建议使用多个UIAbility开发不同的模块功能。

声明配置​

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
        "srcEntry": "./ets/entryability/EntryAbility.ets",		 // 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
        ...
      }
    ]
  }
}

UI Ability 内的页面创建

  • new page

    自带路由

  • Arkts文件

    手动配置路由

页面间的跳转和数据传递​

  • 路由模块及方法
  • url路由地址
  • 参数传递
  • 参数获取（优化写法?. 属性|| 默认值 ）
  • 页面返回：back()

UI Ability 的生命周期

​ 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。

lifeCycle

入口类：​

src/main/ets/entryability/EntryAbility.ets

Create状态​

​ Create状态为在应用加载过程中，UIAbility实例创建完成时触发，系统会调用onCreate()回调。可以在该回调中进行页面初始化操作，例如变量定义资源加载等，用于后续的UI展示。

  onCreate(want: Want, launchParam: AbilityConstant.LaunchParam): void {
    // 页面初始化
  }

WindowStageCreate和WindowStageDestroy状态​

​ UIAbility实例创建完成之后，在进入Foreground之前，系统会创建一个WindowStage。WindowStage创建完成后会进入onWindowStageCreate()回调，可以在该回调中设置UI加载、设置WindowStage的事件订阅。

​ 在onWindowStageCreate()回调中通过loadContent()方法设置应用要加载的页面，并根据需要调用on('windowStageEvent')方法订阅WindowStage的事件（获焦/失焦、可见/不可见）。

  onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage): void {
    // 设置WindowStage的事件订阅（获焦/失焦、可见/不可见）
    try {
      windowStage.on('windowStageEvent', (data) => {
        let stageEventType: window.WindowStageEventType = data;
        switch (stageEventType) {
          case window.WindowStageEventType.SHOWN: // 切到前台
            console.info('windowStage foreground.');
            break;
          case window.WindowStageEventType.ACTIVE: // 获焦状态
            console.info('windowStage active.');
            break;
          case window.WindowStageEventType.INACTIVE: // 失焦状态
            console.info('windowStage inactive.');
            break;
          case window.WindowStageEventType.HIDDEN: // 切到后台
            console.info('windowStage background.');
            break;
          default:
            break;
        }
      });
    } catch (exception) {
      console.error('Failed to enable the listener for window stage event changes. Cause:' + JSON.stringify(exception));
    }
    // 设置UI加载
    windowStage.loadContent('pages/Index', (err, data) => {
      // ...
    });
  }

​

​ 对应于onWindowStageCreate()回调。在UIAbility实例销毁之前，则会先进入onWindowStageDestroy()回调，可以在该回调中释放UI资源。

  onWindowStageDestroy(): void {
    // 释放UI资源
  }

Foreground和Background状态​

​ Foreground和Background状态分别在UIAbility实例切换至前台和切换至后台时触发，对应于onForeground()回调和onBackground()回调。

​ onForeground()回调，在UIAbility的UI可见之前，如UIAbility切换至前台时触发。可以在onForeground()回调中申请系统需要的资源，或者重新申请在onBackground()中释放的资源。

​ onBackground()回调，在UIAbility的UI完全不可见之后，如UIAbility切换至后台时候触发。可以在onBackground()回调中释放UI不可见时无用的资源，或者在此回调中执行较为耗时的操作，例如状态保存等。

​ 例如应用在使用过程中需要使用用户定位时，假设应用已获得用户的定位权限授权。在UI显示之前，可以在onForeground()回调中开启定位功能，从而获取到当前的位置信息。

当应用切换到后台状态，可以在onBackground()回调中停止定位功能，以节省系统的资源消耗。

  onForeground(): void {
    // 申请系统需要的资源，或者重新申请在onBackground()中释放的资源
  }

  onBackground(): void {
    // 释放UI不可见时无用的资源，或者在此回调中执行较为耗时的操作
    // 例如状态保存等
  }

​ 当应用的UIAbility实例已创建，且UIAbility配置为singleton启动模式时，再次调用startAbility()方法启动该UIAbility实例时，只会进入该UIAbility的onNewWant()回调，不会进入其onCreate()和onWindowStageCreate()生命周期回调。应用可以在该回调中更新要加载的资源和数据等，用于后续的UI展示。

  onNewWant(want: Want, launchParam: AbilityConstant.LaunchParam): void {
    // 更新资源、数据
  }

Destroy状态​

Destroy状态在UIAbility实例销毁时触发。可以在onDestroy()回调中进行系统资源的释放、数据的保存等操作。

​ 例如调用terminateSelf()方法停止当前UIAbility实例，从而完成UIAbility实例的销毁；或者用户使用最近任务列表关闭该UIAbility实例，完成UIAbility的销毁。

  onDestroy(): void {
    // 系统资源的释放、数据的保存等
  }

UIAbility组件启动模式

UIAbility的启动模式是指UIAbility实例在启动时的不同呈现状态。针对不同的业务场景，系统提供了三种启动模式：

singleton启动模式​

singleton启动模式为单实例模式，也是默认情况下的启动模式。

​ 每次调用startAbility()方法时，如果应用进程中该类型的UIAbility实例已经存在，则复用系统中的UIAbility实例。系统中只存在唯一一个该UIAbility实例，即在最近任务列表中只存在一个该类型的UIAbility实例。

img

如果需要使用singleton启动模式，在module.json5配置文件中的launchType字段配置为singleton即可。

{
  "module": {
    ...
    "abilities": [
      {
        "launchType": "singleton",
        ...
      }
    ]
  }
}

multiton启动模式​

​ multiton启动模式为多实例模式，每次调用startAbility()方法时，都会在应用进程中创建一个新的该类型UIAbility实例。即在最近任务列表中可以看到有多个该类型的UIAbility实例。这种情况下可以将UIAbility配置为multiton（多实例模式）。

img

multiton启动模式的开发使用，在module.json5配置文件中的launchType字段配置为multiton即可。

{
  "module": {
    ...
    "abilities": [
      {
        "launchType": "multiton",
        ...
      }
    ]
  }
}

specified启动模式​

​ specified启动模式为指定实例模式，针对一些特殊场景使用（例如文档应用中每次新建文档希望都能新建一个文档实例，重复打开一个已保存的文档希望打开的都是同一个文档实例）。

img

​ 例如有两个UIAbility：EntryAbility和SpecifiedAbility，SpecifiedAbility配置为指定实例模式启动，需要从EntryAbility的页面中启动SpecifiedAbility。

  1. 在SpecifiedAbility中，将module.json5配置文件的launchType字段配置为specified。
{
  "module": {
    ...
    "abilities": [
      {
        "launchType": "specified",
        ...
      }
    ]
  }
}
  1. 在创建UIAbility实例之前，开发者可以为该实例指定一个唯一的字符串Key，这样在调用startAbility()方法时，应用就可以根据指定的Key来识别响应请求的UIAbility实例。在EntryAbility中，调用startAbility()方法时，可以在want参数中增加一个自定义参数，例如instanceKey，以此来区分不同的UIAbility实例。
  1. 由于SpecifiedAbility的启动模式被配置为指定实例启动模式，因此在SpecifiedAbility启动之前，会先进入对应的AbilityStage的onAcceptWant()生命周期回调中，以获取该UIAbility实例的Key值。然后系统会自动匹配，如果存在与该UIAbility实例匹配的Key，则会启动与之绑定的UIAbility实例，并进入该UIAbility实例的onNewWant()回调函数；否则会创建一个新的UIAbility实例，并进入该UIAbility实例的onCreate()回调函数和onWindowStageCreate()回调函数。

​ 示例代码中，通过实现onAcceptWant()生命周期回调函数，解析传入的want参数，获取自定义参数instanceKey。业务逻辑会根据这个参数返回一个字符串Key，用于标识当前UIAbility实例。如果返回的Key已经对应一个已启动的UIAbility实例，系统会将该UIAbility实例拉回前台并获焦，而不会创建新的实例。如果返回的Key没有对应已启动的UIAbility实例，则系统会创建新的UIAbility实例并启动。

说明

  1. 当应用的UIAbility实例已经被创建，并且配置为指定实例模式时，如果再次调用startAbility()方法启动该UIAbility实例，且AbilityStage的onAcceptWant()回调匹配到一个已创建的UIAbility实例，则系统会启动原来的UIAbility实例，并且不会重新创建一个新的UIAbility实例。此时，该UIAbility实例的onNewWant()回调会被触发，而不会触发onCreate()和onWindowStageCreate()生命周期回调。
  2. DevEco Studio默认工程中未自动生成AbilityStage，AbilityStage文件的创建请参见AbilityStage组件容器。

例如在文档应用中，可以为不同的文档实例内容绑定不同的Key值。每次新建文档时，可以传入一个新的Key值（例如可以将文件的路径作为一个Key标识），此时AbilityStage中启动UIAbility时都会创建一个新的UIAbility实例；当新建的文档保存之后，回到桌面，或者新打开一个已保存的文档，回到桌面，此时再次打开该已保存的文档，此时AbilityStage中再次启动该UIAbility时，打开的仍然是之前原来已保存的文档界面。

以如下步骤所示进行举例说明。

  1. 打开文件A，对应启动一个新的UIAbility实例，例如启动UIAbility实例1。
  2. 在最近任务列表中关闭文件A的任务进程，此时UIAbility实例1被销毁，回到桌面，再次打开文件A，此时对应启动一个新的UIAbility实例，例如启动UIAbility实例2。
  3. 回到桌面，打开文件B，此时对应启动一个新的UIAbility实例，例如启动UIAbility实例3。
  4. 回到桌面，再次打开文件A，此时仍然启动之前的UIAbility实例2，因为系统会自动匹配UIAbility实例的Key值，如果存在与之匹配的Key，则会启动与之绑定的UIAbility实例。在此例中，之前启动的UIAbility实例2与文件A绑定的Key是相同的，因此系统会拉回UIAbility实例2并让其获焦，而不会创建新的实例。

UIAbility组件基本用法

UIAbility组件的基本用法包括：指定UIAbility的启动页面以及获取UIAbility的上下文UIAbilityContext。

指定UIAbility的启动页面​

​ 应用中的UIAbility在启动过程中，需要指定启动页面，否则应用启动后会因为没有默认加载页面而导致白屏。可以在UIAbility的onWindowStageCreate()生命周期回调中，通过WindowStage对象的loadContent()方法设置启动页面。

import { AbilityConstant, UIAbility, Want } from '@kit.AbilityKit';
import { window } from '@kit.ArkUI';

export default class EntryAbility extends UIAbility {
  onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage): void {
  	// 设置UI加载
    windowStage.loadContent('pages/Index', (err, data) => {
      // ...
    });
  }
  // ...
}

说明

在DevEco Studio中创建的UIAbility中，该UIAbility实例默认会加载Index页面，根据需要将Index页面路径替换为需要的页面路径即可。

获取UIAbility的上下文信息​

​ UIAbility类拥有自身的上下文信息，该信息为UIAbilityContext类的实例，UIAbilityContext类拥有abilityInfo、currentHapModuleInfo等属性。通过UIAbilityContext可以获取UIAbility的相关配置信息，如包代码路径、Bundle名称、Ability名称和应用程序需要的环境状态等属性信息，以及可以获取操作UIAbility实例的方法（如startAbility()、connectServiceExtensionAbility()、terminateSelf()等）。

如果需要在页面中获得当前Ability的Context，可调用getContext接口获取当前页面关联的UIAbilityContext或ExtensionContext。

  • 在UIAbility中可以通过this.context获取UIAbility实例的上下文信息。
import { AbilityConstant, UIAbility, Want } from '@kit.AbilityKit';
import { window } from '@kit.ArkUI';

export default class EntryAbility extends UIAbility {
  onCreate(want: Want, launchParam: AbilityConstant.LaunchParam): void {
    // 获取UIAbility实例的上下文
    let context = this.context;
    // ...
  }
}
  • 在页面中获取UIAbility实例的上下文信息，包括导入依赖资源context模块和在组件中定义一个context变量两个部分。
import { common, Want } from '@kit.AbilityKit';

@Entry
@Component
struct Index {
  private context = getContext(this) as common.UIAbilityContext;

  startAbilityTest() {
    let want: Want = {
      // Want参数信息
    };
    this.context.startAbility(want);
  }

  // 页面展示
  build() {
    // ...
  }
}

也可以在导入依赖资源context模块后，在具体使用UIAbilityContext前进行变量定义。

import { common, Want } from '@kit.AbilityKit';

@Entry
@Component
struct Index {

  startAbilityTest() {
    let context = getContext(this) as common.UIAbilityContext;
    let want: Want = {
      // Want参数信息
    };
    context.startAbility(want);
  }

  // 页面展示
  build() {
    // ...
  }
}

UIAbility组件与UI的数据同步

基于当前的应用模型，可以通过以下几种方式来实现UIAbility组件与UI之间的数据同步。

  • 使用EventHub进行数据通信：在基类Context中提供了EventHub对象，可以通过发布订阅方式来实现事件的传递。在事件传递前，订阅者需要先进行订阅，当发布者发布事件时，订阅者将接收到事件并进行相应处理。
  • 使用AppStorage/LocalStorage进行数据同步：ArkUI提供了AppStorage和LocalStorage两种应用级别的状态管理方案，可用于实现应用级别和UIAbility级别的数据同步。

使用EventHub进行数据通信​

EventHub为UIAbility组件提供了事件机制，使它们能够进行订阅、取消订阅和触发事件等数据通信能力。

在基类Context中，提供了EventHub对象，可用于在UIAbility组件实例内通信。使用EventHub实现UIAbility与UI之间的数据通信需要先获取EventHub对象，本章节将以此为例进行说明。

  1. 在UIAbility中调用eventHub.on()方法注册一个自定义事件“event1”，eventHub.on()有如下两种调用方式，使用其中一种即可。
  1. 在UI中通过eventHub.emit()方法触发该事件，在触发事件的同时，根据需要传入参数信息。
  1. 在自定义事件“event1”使用完成后，可以根据需要调用eventHub.off()方法取消该事件的订阅。
// context为UIAbility实例的AbilityContext
this.context.eventHub.off('event1');

使用AppStorage/LocalStorage进行数据同步​

​ ArkUI提供了AppStorage和LocalStorage两种应用级别的状态管理方案，可用于实现应用级别和UIAbility级别的数据同步。使用这些方案可以方便地管理应用状态，提高应用性能和用户体验。其中，AppStorage是一个全局的状态管理器，适用于多个UIAbility共享同一状态数据的情况；而LocalStorage则是一个局部的状态管理器，适用于单个UIAbility内部使用的状态数据。通过这两种方案，开发者可以更加灵活地控制应用状态，提高应用的可维护性和可扩展性。详细请参见应用级变量的状态管理。

UIAbility组件间交互（设备内）

​ UIAbility是系统调度的最小单元。在设备内的功能模块之间跳转时，会涉及到启动特定的UIAbility，该UIAbility可以是应用内的其他UIAbility，也可以是其他应用的UIAbility（例如启动三方支付UIAbility）。