近期，首屆HarmonyOS開發(fā)者創(chuàng)新大賽正式落下帷幕。大賽共歷時5個月，超過3000支隊伍的10000多名選手參賽，25000多位開發(fā)者參與了大賽學(xué)習(xí)，最終23支參賽隊伍斬獲獎項，產(chǎn)出了多款有創(chuàng)新、有創(chuàng)意、有價值的優(yōu)秀作品。其中由“Labo Lado兒童藝術(shù)創(chuàng)想”團隊打造的《Labo涂鴉鴻蒙親子版》就是其中之一，其創(chuàng)造性地通過HarmonyOS分布式技術(shù)，實現(xiàn)了多設(shè)備下的親子互動涂鴉功能，最終摘得大賽一等獎。

在很早以前，“Labo Lado兒童藝術(shù)創(chuàng)想”團隊就做過一款涂鴉游戲的應(yīng)用，該應(yīng)用可以讓孩子和父母在一個平板或者手機上進行繪畫比賽，比賽的方式就是屏幕一分為二，兩人各在設(shè)備的一邊進行涂鴉。這種方式雖然有趣，但是對于繪畫而言，屏幕尺寸限制了用戶的發(fā)揮和操作。因此團隊希望這類玩法能通過多個設(shè)備完成，于是他們研究了ZeroConf、iOS的Multipeer Connectivity、Google Nearby等近距離互聯(lián)的技術(shù), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)在設(shè)備發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用拉起方面實現(xiàn)的都不理想，尤其是當(dāng)目標(biāo)用戶是兒童的情況下，操作起來不夠簡便也不易上手。

HarmonyOS的出現(xiàn)給團隊帶來了希望。他們發(fā)現(xiàn)HarmonyOS的分布式技術(shù)有著很大的應(yīng)用潛力，這項技術(shù)讓設(shè)備的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用拉起變的非常的簡單自然，互聯(lián)的過程也很流暢，很好地解決了單機操作的限制，讓跨設(shè)備聯(lián)機功能能夠非常容易地實現(xiàn)。此外，HarmonyOS的開發(fā)也給團隊留下了很深刻的印象，以往繁瑣的開發(fā)步驟，在 HarmonyOS 中僅需幾個配置、幾行代碼即可完成，無需花費太多精力。在《Labo涂鴉鴻蒙親子版》里面的5個分布式玩法的開發(fā)只用了團隊一名開發(fā)者不到兩個月的時間，其中還包括了學(xué)習(xí)上手、解決文檔不全和各種疑難問題的過程。

以下是“Labo Lado兒童藝術(shù)創(chuàng)想”團隊基于HarmonyOS的分布式開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的簡單分享：

一、分布式技術(shù)實踐

HarmonyOS的分布式能力是在系統(tǒng)層面實現(xiàn)的，在設(shè)備雙方同屬一個局域網(wǎng)的情況下，設(shè)備都可以快速的發(fā)現(xiàn)和進行流暢的通訊。下面將從HarmonyOS設(shè)備的發(fā)現(xiàn)、應(yīng)用的拉起、應(yīng)用通訊和雙向通訊幾個部分來進行分享。

1、設(shè)備的發(fā)現(xiàn)

假設(shè)設(shè)備A想要邀請另外一個設(shè)備B加入，AB任何一方都無需啟動特別的廣播服務(wù)，只要發(fā)起方設(shè)備A在應(yīng)用內(nèi)調(diào)用設(shè)備發(fā)現(xiàn)代碼，就可以列出附近符合條件可用的的設(shè)備。

以下是獲取設(shè)備列表的示例代碼：

public static List getRemoteDevice() {

List deviceInfoList = DeviceManager.getDeviceList(DeviceInfo.FLAG_GET_ONLINE_DEVICE);

return deviceInfoList;

}

列出設(shè)備之后，用戶就可以通過設(shè)備名選擇想要邀請的設(shè)備了。

（左側(cè)設(shè)備A發(fā)現(xiàn)右側(cè)名為“ye”的設(shè)備B的界面展示）

2、應(yīng)用的拉起

設(shè)備A邀請了設(shè)備B之后，如果設(shè)備B上應(yīng)用沒啟動,設(shè)備A可直接通過調(diào)用startAbility方法來拉起設(shè)備B上的應(yīng)用。雙方應(yīng)用都啟動了之后，就可以進行RPC通訊了。如果需要事先檢查設(shè)備B上的應(yīng)用是否已經(jīng)啟動或者是否在后臺，可通過在應(yīng)用中增加一個PA來實現(xiàn)。在拉起之前，設(shè)備A先連接設(shè)備B的應(yīng)用中的PA可以實現(xiàn)更復(fù)雜精準(zhǔn)的遠(yuǎn)程應(yīng)用啟動控制。

3、應(yīng)用通訊

在應(yīng)用中啟動一個PA，專門用作通訊的服務(wù)器端。當(dāng)設(shè)備B的應(yīng)用被拉起之后，設(shè)備A就會通過connectAbility與設(shè)備B的PA進行連接，通訊采用RPC方式實現(xiàn)，并使用IDL定義通訊接口。

4、雙向通訊

RPC的通訊方式使用簡單，但是只能支持單向通訊。為了實現(xiàn)雙向通訊，可在設(shè)備A與設(shè)備B發(fā)起建立連接成功之后，再讓設(shè)備B與設(shè)備A發(fā)起建立一個連接，用兩個連接實現(xiàn)了雙向通訊。下面是這兩個連接建立過程的示意時序圖：

在設(shè)備A與設(shè)備B建立連接的時候，設(shè)備A必須將自己的DeviceId發(fā)送給設(shè)備B,然后設(shè)備B才可以主動發(fā)起一個與設(shè)備A的連接，獲取當(dāng)前設(shè)備的DeviceId方法如下：

KvManagerFactory.getInstance().createKvManager(new KvManagerConfig(this)).getLocalDeviceInfo().getId()

應(yīng)用中,FA主要實現(xiàn)了界面層邏輯，PA部分用做數(shù)據(jù)通訊的服務(wù)端。為了防止拉起應(yīng)用導(dǎo)致用戶當(dāng)前面的操作被中斷，可通過PA來查詢當(dāng)前FA的狀態(tài)，如果FA已經(jīng)啟動了，就跳過拉起，直接進行下一步操作即可。

二、數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義

使用了IDL定義了兩個通用的接口，分別用來進行異步和同步調(diào)用：

int sendSyncCommand([in] int command, [in] String params);

void sendAsyncCommand([in] int command, [in] String params, [in] byte[] content);

大部分情況下，遠(yuǎn)程調(diào)用大部分都通過同步的方式進行，用戶之間的繪畫數(shù)據(jù)通過異步接口傳輸，數(shù)據(jù)在用戶繪制的時候采集，每50ms左右發(fā)送一次，這個頻率可以大概保證用戶視覺上沒有卡頓，而又不至于因為接口過度調(diào)用導(dǎo)致卡頓或者耗電量過大。采集的繪畫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)大致如下：

enum action //動作，表示落筆、移動、提筆等動作

int tagId //多點觸摸識別標(biāo)記

int x //x坐標(biāo)

int y //y坐標(biāo)

enum brushType //筆刷類型

int brushSize //筆刷大小

enum brushColor //筆刷顏色

int layer //圖層

這款應(yīng)用是支持多點觸摸的，所以每個觸摸點在落筆的的時候，都使用了tagId進行標(biāo)記。這些數(shù)據(jù)除了通訊外，還會完整地保存在文件中，這樣用戶就可以通過應(yīng)用內(nèi)的播放功能播放該數(shù)據(jù)，回看繪畫的整個過程。

三、教程錄制與曲線平滑

1、教程制作

這款產(chǎn)品的特色之一是教程是動態(tài)的，用戶可以自己拼裝或者通過游戲生成教程角色。目前應(yīng)用內(nèi)置六種教程。這些教程預(yù)先由設(shè)計師在photoshop中畫好并標(biāo)記各個部位，然后再通過專門的photoshop腳本導(dǎo)出到教程錄制應(yīng)用中，再由設(shè)計師按部位逐個進行臨摹繪制，繪制完成，應(yīng)用會將設(shè)計師的繪制過程數(shù)據(jù)保存為json文件，通過將這些json的文件里的部位互換，我們就實現(xiàn)了用戶自己拼裝教程的功能了。

2、曲線平滑

繪制過程，為了讓用戶繪制的曲線更加平滑，采用二次貝塞爾曲線算法進行差值（Quadratic Bezier Curve），該算法簡單效率也非常不錯：

public Point quadraticBezier(Point p0, Point p1, Point p2, float t) {

Point pFinal = new Point();

pFinal.x = (float) (Math.pow(1 - t, 2) * p0.x + (1 - t) * 2 * t * p1.x + t * t * p2.x);

pFinal.y = (float) (Math.pow(1 - t, 2) * p0.y + (1 - t) * 2 * t * p1.y + t * t * p2.y);

return pFinal;

}

基于HarmonyOS的分布式特性，《Labo涂鴉鴻蒙親子版》完成了一次已有應(yīng)用的自我嘗試和突破，大大的增加了用戶在使用過程中的樂趣，為用戶帶來了全新的跨設(shè)備親子交互體驗，“Labo Lado兒童藝術(shù)創(chuàng)想”團隊在未來將與更多的HarmonyOS開發(fā)者一起，為用戶創(chuàng)作出更多更有趣的兒童創(chuàng)造類應(yīng)用。

近一段時間以來，HarmonyOS 2的發(fā)布吸引了廣大開發(fā)者的關(guān)注。作為一款面向萬物互聯(lián)時代的智能終端操作系統(tǒng)，HarmonyOS 2帶來了諸多新特性、新功能和新玩法，等待開發(fā)者去探索、去學(xué)習(xí)、去實踐。也歡迎廣大開發(fā)者繼續(xù)發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力，基于HarmonyOS開發(fā)出更多有創(chuàng)新、有創(chuàng)意、有價值的作品，打造出專屬于萬物互聯(lián)時代的創(chuàng)新產(chǎn)品。