HarmonyOS（三）—— 应用程序入口—UIAbility
前言
学习过android的同学都是知道Activity，Activity是Android组件中最基本也是最为常见用的四大组件之一，用户可以用来交互为了完成某项任务。
Activity中所有操作都与用户密切相关，是一个负责与用户交互的组件，可以通过setContentView(View)来显示指定控件。
在一个android应用中，一个Activity通常就是一个单独的屏幕，它上面可以显示一些控件也可以监听并处理用户的事件做出响应。Activity之间通过Intent进行通信。
同时，Activity也有这自己的生命周期，不同的生命周期Activity的交互状态也有所不同。
而HarmonyOS的UIAbility就和Android的activity非常相似，今天就介绍一下UIAbility是什么，是如何和用户交互，页面间跳转，以及各个生命周期的作用。
UIAbility概述
UIAbility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也是系统调度的单元，为应用提供窗口在其中绘制界面。
每一个UIAbility实例，都对应于一个最近任务列表中的任务。
一个应用可以有一个UIAbility，也可以有多个UIAbility，如下图所示。例如浏览器应用可以通过一个UIAbility结合多页面的形式让用户进行的搜索和浏览内容；而聊天应用增加一个“外卖功能”的场景，则可以将聊天应用中“外卖功能”的内容独立为一个UIAbility，当用户打开聊天应用的“外卖功能”，查看外卖订单详情，此时有新的聊天消息，即可以通过最近任务列表切换回到聊天窗口继续进行聊天对话。
一个UIAbility可以对应于多个页面，建议将一个独立的功能模块放到一个UIAbility中，以多页面的形式呈现。例如新闻应用在浏览内容的时候，可以进行多页面的跳转使用。
UIAbility内页面的跳转和数据传递
我们知道，在Android中，activity之间页面跳转是通过startActivity方法进行跳转的，二页面间参数传递则是通过Intent进行通信。而作为HarmonyOS的应用程序入口—UIAbility同样支持相同的功能。
UIAbility的数据传递包括有UIAbility内页面的跳转和数据传递、UIAbility间的数据跳转和数据传递，这里主要讲解UIAbility内页面的跳转和数据传递。
页面间的导航可以通过页面路由router模块来实现。页面路由模块根据页面url找到目标页面，从而实现跳转。通过页面路由模块，可以使用不同的url访问不同的页面，包括跳转到UIAbility内的指定页面、用UIAbility内的某个页面替换当前页面、返回上一页面或指定的页面等。具体使用方法请参见ohos.router (页面路由)。
页面跳转和参数接收
在使用页面路由之前，需要先导入router模块，如下代码所示。
import router from '@ohos.router';
页面跳转的几种方式，根据需要选择一种方式跳转即可。
- 方式一：API9及以上，router.pushUrl()方法新增了mode参数，可以将mode参数配置为router.RouterMode.Single单实例模式和router.RouterMode.Standard多实例模式。
在单实例模式下：如果目标页面的url在页面栈中已经存在同url页面，离栈顶最近同url页面会被移动到栈顶，移动后的页面为新建页，原来的页面仍然存在栈中，页面栈的元素数量不变；如果目标页面的url在页面栈中不存在同url页面，按多实例模式跳转，页面栈的元素数量会加1。
router.pushUrl({
url: 'pages/Second',
params: {
src: 'Index页面传来的数据',
}
}, router.RouterMode.Single)
注意：
当页面栈的元素数量较大或者超过32时，可以通过调用router.clear()方法清除页面栈中的所有历史页面，仅保留当前页面作为栈顶页面。
- 方式二：API9及以上，router.replaceUrl()方法新增了mode参数，可以将mode参数配置为router.RouterMode.Single单实例模式和router.RouterMode.Standard多实例模式。
在单实例模式下：如果目标页面的url在页面栈中已经存在同url页面，离栈顶最近同url页面会被移动到栈顶，替换当前页面，并销毁被替换的当前页面，移动后的页面为新建页，页面栈的元素数量会减1；如果目标页面的url在页面栈中不存在同url页面，按多实例模式跳转，页面栈的元素数量不变。
router.replaceUrl({
url: 'pages/Second',
params: {
src: 'Index页面传来的数据',
}
}, router.RouterMode.Single)
已经实现了页面的跳转，接下来，在Second页面中如何进行自定义参数的接收呢？
通过调用router.getParams()方法获取Index页面传递过来的自定义参数。
import router from '@ohos.router';
@Entry
@Component
struct Second {
@State src: string = (router.getParams() as Record<string, string>)['src'];
// 页面刷新展示
...
}
页面返回和参数接收
经常还会遇到一个场景，在Second页面中，完成了一些功能操作之后，希望能返回到Index页面，那我们要如何实现呢？
在Second页面中，可以通过调用router.back()方法实现返回到上一个页面，或者在调用router.back()方法时增加可选的options参数（增加url参数）返回到指定页面。
- 调用router.back()返回的目标页面需要在页面栈中存在才能正常跳转。
- 例如调用router.pushUrl()方法跳转到Second页面，在Second页面可以通过调用router.back()方法返回到上一个页面。
- 例如调用router.clear()方法清空了页面栈中所有历史页面，仅保留当前页面，此时则无法通过调用router.back()方法返回到上一个页面。
1:返回上一个页面。
router.back();
2:返回到指定页面。
router.back({ url: 'pages/Index' });
3:页面返回询问对话框。
有的时候，页面返回根据业务需要增加一个询问对话框。即在调用router.back()方法之前，可以先调用router.enableBackPageAlert()方法开启页面返回询问对话框功能。
router.enableBackPageAlert({
message: 'Message Info'
});
router.back();
注意：
1: router.enableBackPageAlert()方法开启页面返回询问对话框功能，只针对当前页面生效。例如在调用router.pushUrl()或者router.replaceUrl()方法，跳转后的页面均为新建页面，因此在页面返回之前均需要先调用router.enableBackPageAlert()方法之后，页面返回询问对话框功能才会生效。
2:如需关闭页面返回询问对话框功能，可以通过调用router.disableAlertBeforeBackPage()方法关闭该功能即可。
4:返回指定页面
调用router.back()方法返回上一个指定页面时，通过指定url，返回指定的页面。如果需要继续增加自定义参数，例如可以在返回时增加一个自定义参数data。
router.back({
url: 'pages/Index',
params: {
data: 'Second页面传来的数据',
}
})
从Second页面返回到Index页面。在Index页面通过调用router.getParams()方法，获取Second页面传递过来的自定义参数。
注意：
调用router.back()方法，不会新建页面，返回的是原来的页面，在原来页面中@State声明的变量不会重复声明，以及也不会触发页面的aboutToAppear()生命周期回调，因此无法直接在变量声明以及页面的aboutToAppear()生命周期回调中接收和解析router.back()传递过来的自定义参数。
可以放在业务需要的位置进行参数解析。示例代码在Index页面中的onPageShow()生命周期回调中进行参数的解析。
import router from '@ohos.router';
@Entry
@Component
struct Index {
@State src: string = '';
onPageShow() {
this.src = (router.getParams() as Record<string, string>)['src'];
}
// 页面刷新展示
...
}
UIAbility的生命周期
当用户浏览、切换和返回到对应应用的时候，应用中的UIAbility实例会在其生命周期的不同状态之间转换。
UIAbility类提供了很多回调，通过这些回调可以知晓当前UIAbility的某个状态已经发生改变：例如UIAbility的创建和销毁，或者UIAbility发生了前后台的状态切换。
在UIAbility的使用过程中，会有多种生命周期状态。掌握UIAbility的生命周期，对于应用的开发非常重要。
为了实现多设备形态上的裁剪和多窗口的可扩展性，系统对组件管理和窗口管理进行了解耦。UIAbility的生命周期包括Create、Foreground、Background、Destroy四个状态，WindowStageCreate和WindowStageDestroy为窗口管理器（WindowStage）在UIAbility中管理UI界面功能的两个生命周期回调，从而实现UIAbility与窗口之间的弱耦合。如下图所示。
- Create状态，在UIAbility实例创建时触发，系统会调用onCreate回调。可以在onCreate回调中进行相关初始化操作。
import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
import window from '@ohos.window';
export default class EntryAbility extends UIAbility {
onCreate(want: Want, launchParam: AbilityConstant.LaunchParam) {
// 应用初始化
...
}
...
}
例如用户打开电池管理应用，在应用加载过程中，在UI页面可见之前，可以在onCreate回调中读取当前系统的电量情况，用于后续的UI页面展示。
- UIAbility实例创建完成之后，在进入Foreground之前，系统会创建一个WindowStage。每一个UIAbility实例都对应持有一个WindowStage实例。
WindowStage为本地窗口管理器，用于管理窗口相关的内容，例如与界面相关的获焦/失焦、可见/不可见。
可以在onWindowStageCreate回调中，设置UI页面加载、设置WindowStage的事件订阅。
在onWindowStageCreate(windowStage)中通过loadContent接口设置应用要加载的页面，Window接口的使用详见窗口开发指导。
import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
import window from '@ohos.window';
export default class EntryAbility extends UIAbility {
...
onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage) {
// 设置UI页面加载
// 设置WindowStage的事件订阅（获焦/失焦、可见/不可见）
...
windowStage.loadContent('pages/Index', (err, data) => {
...
});
}
...
}
例如用户打开游戏应用，正在打游戏的时候，有一个消息通知，打开消息，消息会以弹窗的形式弹出在游戏应用的上方，此时，游戏应用就从获焦切换到了失焦状态，消息应用切换到了获焦状态。对于消息应用，在onWindowStageCreate回调中，会触发获焦的事件回调，可以进行设置消息应用的背景颜色、高亮等操作。
- Foreground和Background状态，分别在UIAbility切换至前台或者切换至后台时触发。
分别对应于onForeground回调和onBackground回调。
onForeground回调，在UIAbility的UI页面可见之前，即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页面完全不可见之后，即UIAbility切换至后台时候触发。可以在onBackground回调中释放UI页面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。
import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
import window from '@ohos.window';
export default class EntryAbility extends UIAbility {
...
onForeground() {
// 申请系统需要的资源，或者重新申请在onBackground中释放的资源
...
}
onBackground() {
// 释放UI页面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
...
}
}
例如用户打开地图应用查看当前地理位置的时候，假设地图应用已获得用户的定位权限授权。在UI页面显示之前，可以在onForeground回调中打开定位功能，从而获取到当前的位置信息。
当地图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。
- 前面我们了解了UIAbility实例创建时的onWindowStageCreate回调的相关作用。
对应于onWindowStageCreate回调。在UIAbility实例销毁之前，则会先进入onWindowStageDestroy回调，我们可以在该回调中释放UI页面资源。
import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
import window from '@ohos.window';
export default class EntryAbility extends UIAbility {
...
onWindowStageDestroy() {
// 释放UI页面资源
...
}
}
例如在onWindowStageCreate中设置的获焦/失焦等WindowStage订阅事件。
- Destroy状态，在UIAbility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。
import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
import window from '@ohos.window';
export default class EntryAbility extends UIAbility {
...
onDestroy() {
// 系统资源的释放、数据的保存等
...
}
}
例如用户使用应用的程序退出功能，会调用UIAbilityContext的terminalSelf()方法，从而完成UIAbility销毁。或者用户使用最近任务列表关闭该UIAbility实例时，也会完成UIAbility的销毁。
UIAbility的启动模式
通常我们打开某一个应用，并浏览访问相关内容后，回到桌面，当再次打开该应用，显示的仍然是用户当前访问的界面。
对于应用的分屏操作，用户希望使用两个不同应用（例如备忘录应用和图库应用）之间进行分屏，也希望能使用同一个应用（例如备忘录应用自身）进行分屏。
对于文档应用，用户从文档应用中打开一个文档内容，回到文档应用，继续打开同一个文档，希望打开的还是同一个文档内容。
基于以上场景的考虑，UIAbility当前支持singleton（单实例模式）、multiton（多实例模式）和specified（指定实例模式）3种启动模式。
3种启动模式的详细说明如下：
- singleton（单实例模式）
打开某一个应用，并浏览访问相关内容后，回到桌面，当再次打开该应用，显示的仍然是用户当前访问的界面。
这种情况下可以将UIAbility配置为singleton（单实例模式）。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。
singleton启动模式，也是默认情况下的启动模式。singleton启动模式，每次调用startAbility()启动UIAbility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。
singleton启动模式的开发使用，在module.json5文件中的“launchType”字段配置为“singleton”即可。
{
"module": {
...
"abilities": [
{
"launchType": "singleton",
...
}
]
}
}
- multiton（多实例模式）
用户在使用分屏功能时，希望使用两个不同应用（例如备忘录应用和图库应用）之间进行分屏，也希望能使用同一个应用（例如备忘录应用自身）进行分屏。
这种情况下可以将UIAbility配置为multiton（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该类型的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。
multiton启动模式，每次调用startAbility()方法时，都会在应用进程中创建一个该类型的UIAbility实例。
multiton启动模式的开发使用，在module.json5文件中的“launchType”字段配置为“multiton”即可。
{
"module": {
...
"abilities": [
{
"launchType": "multiton",
...
}
]
}
}
- specified（指定实例模式）
用户打开文档应用，从文档应用中打开一个文档内容，回到文档应用，继续打开同一个文档，希望打开的还是同一个文档内容；以及在文档应用中新建一个新的文档，每次新建文档，希望打开的都是一个新的空白文档内容。
这种情况下可以将UIAbility配置为specified（指定实例模式）。在UIAbility实例新创建之前，允许开发者为该实例创建一个字符串Key，新创建的UIAbility实例绑定Key之后，后续每次调用startAbility方法时，都会询问应用使用哪个Key对应的UIAbility实例来响应startAbility请求。如果匹配有该UIAbility实例的Key，则直接拉起与之绑定的UIAbility实例，否则创建一个新的UIAbility实例。运行时由UIAbility内部业务决定是否创建多实例。
specified启动模式，根据业务需要是否创建一个新的UIAbility实例。在UIAbility实例创建之前，会先进入AbilityStage的onAcceptWant回调，在onAcceptWant回调中为每一个UIAbility实例创建一个Key，后续每次调用startAbility()方法创建该类型的UIAbility实例都会询问使用哪个Key对应的UIAbility实例来响应startAbility()请求。
specified启动模式的开发使用的步骤如下所示。
- 在module.json5文件中的“launchType”字段配置为“specified”。
{
"module": {
...
"abilities": [
{
"launchType": "specified",
...
}
]
}
}
- 在调用startAbility()方法的want参数中，增加一个自定义参数来区别UIAbility实例，例如增加一个“instanceKey”自定义参数。
// 在启动指定实例模式的UIAbility时，给每一个UIAbility实例配置一个独立的Key标识
function getInstance() {
...
}
let context:common.UIAbilityContext = ...; // context为调用方UIAbility的UIAbilityContext
let want: Want = {
deviceId: '', // deviceId为空表示本设备
bundleName: 'com.example.myapplication',
abilityName: 'SpecifiedAbility',
moduleName: 'specified', // moduleName非必选
parameters: { // 自定义信息
instanceKey: getInstance(),
},
}
context.startAbility(want).then(() => {
...
}).catch((err: BusinessError) => {
...
})
- 在被拉起方UIAbility对应的AbilityStage的onAcceptWant生命周期回调中，解析传入的want参数，获取“instanceKey”自定义参数。根据业务需要返回一个该UIAbility实例的字符串Key标识。如果之前启动过此Key标识的UIAbility，则会将之前的UIAbility拉回前台并获焦，而不创建新的实例，否则创建新的实例并启动。
onAcceptWant(want: want): string {
// 在被启动方的AbilityStage中，针对启动模式为specified的UIAbility返回一个UIAbility实例对应的一个Key值
// 当前示例指的是device Module的EntryAbility
if (want.abilityName === 'MainAbility') {
return `DeviceModule_MainAbilityInstance_${want.parameters.instanceKey}`;
}
return '';
}
例如在文档应用中，可以对不同的文档实例内容绑定不同的Key值。当每次新建文档的时候，可以传入不同的新Key值（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。
总结
- UIAbility是一种包含用户界面的应用组件，用于和用户进行交互的相关逻辑，他和Android的activity类似，都是属于系统调度的单元。
- UIAbility之间是可以相互跳转和传递值的，这些都是通过路由来实现的
- UIAbility和和Android的activity一样也是有生命周期的，了解UIAbility的创建，前后台切换，销毁的生命周期状态，有助于灵活掌握各个生命周期在特定场景可以干什么事。
- 了解UIAbility的创建以及其对应页面的如何创建。