阿里雲資深專家崮德：談談我對華爲HarmonyOS 2.0的見解

本文首發自公衆號：凌雲時刻

注：本文做者胡俊鋒（崮德），阿里雲智能資深技術專家，擁有將近20年的嵌入式物聯網開發設計經驗，精通藍牙、RTOS、Linux、微內核。2017年加入阿里巴巴，負責藍牙mesh、AliOS Things和HaaS物聯網設備雲端一體Low-Code開發框架。

6月2日華爲正式發佈了HarmonyOS 2.0，一時間網上展開了各類討論，有大讚華爲爲國產OS爭光添彩的，有說仍是在用安卓套殼的，我也來談談個人一些見解。

HarmonyOS2.0特性介紹

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本次鴻蒙發佈會針對HarmonyOS2.0主要發佈了6個特性，分別是：

1. One as All，All as One：採用了全棧解耦的架構，支持的設備RAM大小從128KB到GB級別，好比風扇（KB級別），手錶（MB級別），手機（GB級別），都只須要一個操做系統（HarmonyOS 2.0）。
2. 分佈式技術：參考計算機硬件總線，在1+8+N設備間搭建一條「無形」的分佈式軟總線，具有自發現、自組網、高帶寬、低時延的特色，根據須要自由組合硬件。
3. 統一的控制中心：一個界面控制全部分佈式軟總線上掛載設備的統一的控制中心，且可用在不一樣的設備上，這樣就能夠在手機甚至手錶上統一控制好比家裏的各類電器了。
4. 超級終端：將多個終端（好比手機和電視）組合成超級終端，經過統一的控制中心，很是方便的就能夠把手機和電視組合成超級終端，手機就可使用電視的顯示屏了。
5. 分佈式編程框架：提出分佈式編程框架，將設備各類能力抽象成原子化服務，代替手機APP，以卡片的形式實現服務在設備間流轉，且免安裝。
6. 全棧優化：經過全棧優化，提供更好的性能體驗，優化點包括存儲，顯示等。

總的來看，核心思想是爲了在萬物互聯、萬物智能時代，解決鏈接複雜、操控繁瑣、體驗割裂三大問題，而且從設備爲中心轉換爲之內容爲中心（內容在各設備間自由流轉）。

HarmonyOS整體架構

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這個是HarmonyOS的整體架構，從下向上分別是內核層，系統服務層，框架層和應用層。

在內核層，HarmonyOS目前是有Linux Kernel（主要用在手機），LiteOS（用在手錶、風扇等領域）兩個內核，雖然華爲宣稱HarmonyOS是一套操做系統，本質上看來仍是兩套。但華爲的野心確定不止於此，一方面在系統服務層的需求側，華爲確定會制定對於內核的標準，這樣能夠包括更多的內核進來，另外一方面，華爲以前宣傳的微內核，可能也會是用來統一內核的一個方向，是否能統一，咱們持續關注。

在系統服務層，華爲擴展了分佈式的各類技術，好比分佈式軟總線，分佈式數據管理和分佈式任務調度，並在此基礎上提出了各類系統能力，分紅4大類：系統基本能力子系統集，基礎軟件服務子系統集，加強軟件服務子系統集和硬件服務子系統集。其中的最重要的分佈式相關技術是在系統基本能力子系統集中。

框架層主要定義了應用開發框架和UI開發框架。在UI開發框架中，爲了解決用戶體驗割裂的問題，統一了UI的跨屏交互；在應用開發框架中，又提出FA/PA的原子能力，使用卡片式即用即走的技術，打破了應用市場的格局，下降了安裝應用的獲客成本 。

應用層主要是針對不一樣場景的不一樣應用。再也不贅述。

HarmonyOS與安卓的關係

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一言以蔽之HarmonyOS與安卓關係爲：

HarmonyOS（手機端） = OpenHarmony + AOSP + HMS

手機側從安卓升級鴻蒙以後，AOSP完整保留（會在JVM虛擬機、文件系統等方面作一些優化，體現鴻蒙的「快」），也就完整兼容原有的安卓APP，不須要進行APP升級。手機側鴻蒙系統包含完整的安卓，因此有「安卓套殼」之嫌。這也是生態兼容性的無奈之舉，只有如圖中鴻蒙APP的數量愈來愈多，徹底替換安卓APP的時候，也就再也不有套殼的必要了。

OpenHarmony是華爲宣稱鴻蒙系統開源後創建的開源項目，熱度較高，包括了本次發佈的各類特性代碼，華爲對生態的重視態度可見一斑。OpenHarmony中開源了LiteOS的兩個版本，M和A版本，對應芯片的Cortex M和A系列。理論上能夠覆蓋4GB如下內存的設備。目前用在智能家居、手錶等弱交互設備上。

華爲提出了一整套鴻蒙API，將所有的安卓API進行封裝，並增長了諸如分佈式數據同步、分佈式RPC之類的接口。對於一個具體的APP，將來可能出現安卓版與鴻蒙版，二者均可以運行在鴻蒙系統上，但鴻蒙版APP沒法運行在安卓之上。

鴻蒙配套的HMS並未開源，其會創建相似google play這樣的「鴻蒙應用商店」。這是國內其餘手機廠家若是要切換鴻蒙的時候極不肯意看到的，因此HMS目前不強制其餘手機廠家採用，這部分博弈結果待持續觀察。

總的來講，華爲的「詩和遠方」是從上至下逐層替換安卓，但「眼前的苟且」是徹底兼容安卓現有生態全部APP，同時新增支持鴻蒙分佈式新特性。

接下來，讓咱們看看上圖中的「分佈式」的技術細節。

HarmonyOS核心技術：分佈式技術

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OpenHarmony最核心和最底層的技術是分佈式技術，從如下幾點能夠看出：

1. 從宣傳角度，HarmonyOS重點宣傳的是各類場景化分佈式能力。
2. 從品牌角度，HarmonyOS生態品牌是HarmonyOS Connect，Connect強調的就是分佈式的互聯互通。
3. 從技術角度，HarmonyOS和安卓最主要的技術區別就是分佈式能力。

分佈式技術的核心是分佈式軟總線，分佈式軟總線的技術目標是讓使用者像使用硬件總線同樣的體驗，方便的自由組合硬件設備。

軟總線開發上強調極簡。主要包括兩類接口，一類是會話創建，另外一類是數據傳輸。用戶調用幾個API就可以在高帶寬，高可靠的數據通路上傳輸數據。

核心技術包括了多跳自組網，多協議混合組網和極簡傳輸協議。

1. 多跳自組網完成局域網內設備的自組織網絡構建，混合組網是用於完成Wi-Fi和藍牙等多種不一樣鏈接方式的混合組網。不一樣網絡鏈接方式之間會有輕量級的網關作好數據轉換。
2. 極簡傳輸協議將5層協議簡化爲1層，簡化協議層級，減小層間交互開銷。針對性能，華爲在軟硬結合部分作了很是多的優化。保證了分佈式軟總線的各項性能指標。而HarmonyOS宣稱的高吞吐和高容錯，據分析，實際上是基於Wi-Fi6等最新技術測試的數據。

在分佈式軟總線基礎上，構建了分佈式核心技術能力，分佈式數據管理、分佈式任務調度和分佈式安全：

1. 分佈式數據管理，提供瞭如文件系統，數據庫等服務。在分佈式軟總線高速通道基礎上，優化各類文件緩存和預取策略，得到比Samba(一種局域網資源共享協議)更好的性能。
2. 分佈式任務調度，支持跨設備的應用遠程啓動，調用及遷移等操做。仍是基於底層高速的分佈式軟總線，及調度策略，實現了高效的RPC(遠程調度)。經過這個能力，使用者能夠調用局域網內不一樣智能硬件的能力，如屏幕，攝像頭，算力等。
3. 分佈式安全，實現了點到點設備鏈接時的互信認證和設備羣組管理能力，應用簽名和驗籤，系統權限等能力。

華爲爲何重兵HarmonyOS及如何作的？

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在我看來，華爲之因此重兵HarmonyOS，核心出發點在於爲本身的消費者業務服務，畢竟華爲已然是一家硬件品牌公司，消費者業務產品線從手機到平板，再到電視、手錶、音箱等，逐漸擴張的產品線須要一套操做系統來統一，只不過是藉着萬物互聯的趨勢，提出了全場景「超級終端」的設想，簡言之就是HarmonyOS是爲「超級終端」裏各個單品打造的，這也是華爲一直宣稱HarmonyOS與Android的定位不一樣之所在。

技術上，前面也已提到，HarmonyOS以分佈式技術爲核心，用來解決全場景「超級終端」所面臨的鏈接複雜、操控繁瑣、體驗割裂三大問題。

生態方面，華爲也但願藉着HarmonyOS，從新打造三大生態：應用市場生態、HarmonyOS Connect IoT設備鏈接生態、開源操做系統生態。

總結

HarmonyOS的優點就是其1+8+N戰略。HarmonyOS在華爲瞄準下一代超級入口打造操做系統打磨分佈式核心技術，解決鏈接複雜、操控繁瑣、體驗割裂三大問題；以手機爲核心，圍繞智慧出行、智能家居、運動健康、智慧辦公、影音娛樂5大場景，構建全場景的「超級終端」的一致性體驗；而且打造三大生態（應用市場生態、HarmonyOS Connect IoT設備鏈接生態、開源操做系統生態）。今年規模預計達到3億個（在網手機約6億可支持升級到鴻蒙OS），同時也繼續兼容現有安卓APP生態。但其劣勢就是角色衝突，既是運動員又是裁判。

若是從「四看」來點評HarmonyOS的話：

1. 看「本身」：鴻蒙OS成敗關鍵在於華爲手機的發展？手機業務的死亡是否反而會使鴻蒙OS鳳凰涅磐？好比最近的榮耀手機，從華爲剝離後，市場佔有率從3%回到了9.5%，實現了涅磐重生。
2. 看競對：小米、OV等手機廠商核心是要掌控UI交互、應用市場分發、以及IoT設備鏈接生態，極可能不會直接採用鴻蒙OS。
3. 看行業：對比谷歌，手機操做系統是一個生態之戰，須要花大價錢去培育生態，是先賠錢後賺錢的模式，要看華爲如何放棄本身的短時間利益。
4. 看市場：在2C消費互聯網領域，全場景「超級終端」的體驗是很是好的體驗，這個良好的體驗必定是將來的發展趨勢。