【HarmonyOS 5应用架构详解】深入理解应用程序包与多Module设计机制
⭐本期内容：【HarmonyOS 5应用架构详解】深入理解应用程序包与多Module设计机制
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文章目录
- 前言
- 应用与应用程序包
- 应用程序的基本概念
- 应用程序包的类型
- 标识机制
- 应用安装流程
- 应用的多Module设计机制
- 多Module设计的核心理念
- 多Module设计的优势
- 多Module应用结构
- Module类型
- Entry Module（入口模块）
- Feature Module（功能模块）
- Shared Module（共享模块）
- 总结
前言
HarmonyOS 5的应用程序包不仅仅是简单的代码集合，而是一个完整的软件分发和部署单元，包含了应用运行所需的所有元素。应用程序包的核心价值在于其模块化的组织方式，这种方式不仅提高了开发效率，还为分布式场景下的应用部署提供了强大的支持。通过精心设计的包结构，HarmonyOS能够实现按需加载、动态更新以及跨设备协同等高级功能。
应用与应用程序包
应用程序的基本概念
“应用”（Application）是指提供给用户的一组功能集合，用户可以通过应用获取服务和体验。每个应用都有其独特的业务逻辑和用户界面，为用户提供特定的功能和服务。而"应用程序包"则是应用的部署和分发单元，是应用在设备上安装和运行的基础。
应用程序包的类型
HarmonyOS的应用程序包主要有两种类型：
HAP（Harmony Ability Package）是模块级的部署单元，包含特定模块的代码、资源和配置。每个HAP包都是一个独立的功能单元，可以包含一个或多个Ability，以及相关的资源文件和配置信息。APP（Application Package）是应用级的分发单元，由一个或多个HAP文件组成。当用户从应用市场下载应用时，实际下载的就是APP包，系统会自动解析并安装其中包含的所有HAP包。
标识机制
每个HAP包都由唯一的Bundle Name（应用包名）和Module Name（模块名）共同标识。
Bundle Name在整个系统中唯一标识一个应用，遵循反向域名命名规范，确保全局唯一性。Module Name则在应用内部唯一标识一个模块，使得同一应用的不同模块可以被准确区分和管理。
// 在app.json5中定义应用级配置
{
"app": {
"bundleName": "com.example.myapplication",
"vendor": "example",
"versionCode": 1000000,
"versionName": "1.0.0",
"icon": "$media:layered_image",
"label": "$string:app_name",
"minAPIVersion": 12,
"targetAPIVersion": 12
}
}
应用安装流程
当用户从应用市场下载一个HarmonyOS应用时，实际上下载的是一个.app文件。系统接收到这个文件后，会进行以下处理步骤：
- 解析APP包的结构和元数据。
- 提取其中包含的所有HAP包。
- 验证每个HAP包的完整性和签名。
- 将HAP包安装到设备的相应位置并注册到系统中。
完整项目结构
一个标准的HarmonyOS应用项目具有清晰的目录结构，每个目录都有其特定的用途和功能：
MyHarmonyApp/
├── AppScope/ // 应用级作用域
│ ├── app.json5 // 应用级配置文件
│ └── resources/ // 应用级资源
│ ├── base/ // 基础资源
│ │ ├── element/ // 基础元素资源
│ │ │ └── string.json // 字符串资源
│ │ ├── media/ // 媒体资源
│ │ │ └── app_icon.png// 应用图标
│ │ └── profile/ // 配置文件
│ └── en_US/ // 英文资源
├── entry/ // 入口模块
│ ├── src/ // 源代码目录
│ │ ├── main/ // 主要代码
│ │ │ ├── ets/ // ArkTS代码
│ │ │ │ ├── entryability/
│ │ │ │ │ └── EntryAbility.ets // 入口Ability
│ │ │ │ ├── entrybackupability/
│ │ │ │ │ └── EntryBackupAbility.ets // 备份Ability
│ │ │ │ └── pages/ // 页面代码
│ │ │ │ └── Index.ets // 首页
│ │ │ ├── resources/ // 模块资源
│ │ │ │ ├── base/ // 基础资源
│ │ │ │ │ ├── element/
│ │ │ │ │ │ ├── color.json // 颜色资源
│ │ │ │ │ │ └── string.json// 字符串资源
│ │ │ │ │ ├── media/ // 媒体资源
│ │ │ │ │ │ ├── layered_image.json
│ │ │ │ │ │ └── startIcon.png
│ │ │ │ │ └── profile/
│ │ │ │ │ ├── main_pages.json // 页面配置
│ │ │ │ │ └── backup_config.json // 备份配置
│ │ │ │ └── en_US/ // 英文资源
│ │ │ └── module.json5 // 模块配置文件
│ │ └── ohosTest/ // 测试代码
│ ├── build-profile.json5 // 构建配置
│ └── hvigorfile.ts // 构建脚本
├── build-profile.json5 // 应用构建配置
└── hvigorfile.ts // 应用构建脚本
应用的多Module设计机制
多Module设计的核心理念
HarmonyOS 5采用多Module设计机制，允许开发者将应用程序分解为多个功能模块。
多Module设计的优势
功能解耦：多Module设计的首要优势。通过将不同功能分离到不同模块中，可以有效减少代码之间的耦合度。按需加载：用户只需下载和安装必要的模块，大大节省了设备的存储空间。对于功能丰富的大型应用，用户可以根据自己的需求选择安装特定的功能模块，避免了不必要的资源浪费。团队协作：不同的开发团队可以并行开发不同的模块，每个团队专注于自己负责的功能领域，减少了团队之间的依赖和冲突，显著提高了整体的开发效率。可维护性：当需要修复bug或添加新功能时，开发者可以快速定位到相关模块，进行精确的修改。适应分布式场景：不同模块可以更容易地适配和部署到不同类型的设备上。
多Module应用结构
模块化设计的完整架构：
MyHarmonyApp/
├── AppScope/ // 应用级作用域
│ └── resources/ // 全局资源文件
│ ├── base/ // 基础资源
│ │ ├── element/ // 全局元素资源
│ │ ├── media/ // 全局媒体资源
│ │ └── profile/ // 全局配置文件
│ └── rawfile/ // 原始文件资源
├── entry/ // 入口模块
│ ├── src/
│ │ ├── main/
│ │ │ ├── ets/ // ArkTS代码
│ │ │ │ ├── entryability/
│ │ │ │ ├── pages/ // 页面代码
│ │ │ │ └── common/ // 通用代码
│ │ │ ├── resources/ // 模块资源
│ │ │ └── module.json5 // 模块配置
│ │ └── ohosTest/ // 测试代码
│ ├── build-profile.json5 // 构建配置
│ └── hvigorfile.ts // 构建脚本
├── feature_module/ // 功能模块
│ ├── src/
│ │ ├── main/
│ │ │ ├── ets/
│ │ │ ├── resources/
│ │ │ └── module.json5
│ │ └── ohosTest/
│ ├── build-profile.json5
│ └── hvigorfile.ts
├── common_library/ // 公共库模块
│ ├── src/
│ │ ├── main/
│ │ │ ├── ets/
│ │ │ │ ├── utils/ // 工具类
│ │ │ │ ├── constants/ // 常量定义
│ │ │ │ └── components/// 公共组件
│ │ │ └── resources/
│ │ └── ohosTest/
│ ├── build-profile.json5
│ └── hvigorfile.ts
├── build-profile.json5 // 应用构建配置
├── hvigorfile.ts // 应用构建脚本
└── oh-package.json5 // 依赖管理文件
Module类型
Entry Module（入口模块）
Entry Module是应用的主要入口点，承担着应用启动和主要业务流程的重要职责。它包含应用的主界面和核心业务逻辑，是用户与应用交互的主要入口。
为了确保应用启动的唯一性和一致性，一个应用必须且只能有一个Entry Module。
{
"module": {
"name": "entry",
"type": "entry",
"srcEntry": "./ets/entryability/EntryAbility.ets",
"mainElement": "EntryAbility",
"description": "$string:module_desc",
"abilities": [
{
"name": "EntryAbility",
"srcEntry": "./ets/entryability/EntryAbility.ets",
"description": "$string:EntryAbility_desc",
"icon": "$media:icon",
"label": "$string:EntryAbility_label",
"startWindowIcon": "$media:icon",
"startWindowBackground": "$color:start_window_background",
"exported": true,
"skills": [
{
"entities": [
"entity.system.home"
],
"actions": [
"action.system.home"
]
}
]
}
]
}
}
Feature Module（功能模块）
Feature Module提供特定功能的独立模块，可以被Entry Module或其他Feature Module调用。一个应用可以包含零个或多个Feature Module，这种设计使应用可以根据业务需求灵活组织功能模块。
Feature Module具有高度的独立性，可以包含自己的UI界面、业务逻辑和资源文件。
{
"module": {
"name": "payment",
"type": "feature",
"srcEntry": "./ets/paymentability/PaymentAbility.ets",
"description": "$string:payment_module_desc",
"abilities": [
{
"name": "PaymentAbility",
"srcEntry": "./ets/paymentability/PaymentAbility.ets",
"description": "$string:PaymentAbility_desc",
"icon": "$media:payment_icon",
"label": "$string:payment_name",
"exported": false,
"skills": [
{
"entities": [
"entity.system.default"
],
"actions": [
"action.system.payment"
]
}
]
}
],
"extensionAbilities": [
{
"name": "PaymentExtension",
"srcEntry": "./ets/paymentextension/PaymentExtension.ets",
"type": "service",
"description": "$string:PaymentExtension_desc"
}
]
}
}
Shared Module（共享模块）
Shared Module是一种特殊类型的模块，专门用于包含可以被多个模块共享的代码和资源。它不会直接作为应用的可执行部分安装到设备上，而是作为其他Module的依赖被引用和使用。
Shared Module的主要价值在于代码复用和资源共享。
将通用的工具类、组件、常量定义等放在Shared Module中，可以避免代码重复，提高开发效率，同时也便于统一维护和更新这些共享资源。
{
"module": {
"name": "common",
"type": "shared",
"srcEntry": "./index.ets",
"description": "$string:common_module_desc"
}
}
对应的index.ets文件通常会导出模块的公共接口：
// index.ets - Shared Module的入口文件
export { Logger } from './src/main/ets/utils/Logger'
export { HttpUtil } from './src/main/ets/utils/HttpUtil'
export { Constants } from './src/main/ets/constants/Constants'
export { CommonButton } from './src/main/ets/components/CommonButton'
export { DateUtil } from './src/main/ets/utils/DateUtil'
模块间依赖关系
在多Module应用中，模块间的依赖关系需要在oh-package.json5文件中明确声明：
{
"dependencies": {
"common": "file:../common"
}
}
总结
模块化系统中，各类模块各司其职：Entry Module担任应用入口，Feature Module封装独立功能，Shared Module实现资源共享。三者协同运作，共同构建出灵活高效、易于维护的应用架构。
若存疑问，欢迎随时交流探讨！
