HarmonyOS应用开发者高级-编程题-001

题目一：跨设备分布式数据同步

需求描述

开发一个分布式待办事项应用，要求：

1. 手机与平板登录同一华为账号时，自动同步任务列表
2. 任一设备修改任务状态（完成/删除），另一设备实时更新
3. 任务数据在设备离线时能本地存储，联网后自动同步

实现方案

// 1. 定义分布式数据模型
import distributedData from '@ohos.data.distributedData';

class TodoItem {
  id: string;
  content: string;
  isCompleted: boolean = false;
  timestamp: number = new Date().getTime();
}

// 2. 创建分布式数据表
const kvManager = distributedData.createKVManager({
  bundleName: 'com.example.todo',
  options: {
    securityLevel: distributedData.SecurityLevel.S1,
    isEncrypted: true
  }
});

const kvStore = await kvManager.getKVStore<distributedData.SingleKVStore>('todo_store', {
  createIfMissing: true,
  encrypt: true,
  backup: false,
  autoSync: true
});

// 3. 数据监听与同步
kvStore.on('dataChange', distributedData.SubscribeType.SUBSCRIBE_TYPE_ALL, (data) => {
  data.insertions.forEach(item => {
    // 处理新增/更新
    const todo = JSON.parse(item.value as string) as TodoItem;
    updateLocalUI(todo);
  });
  data.deletions.forEach(key => {
    // 处理删除
    removeFromLocalUI(key);
  });
});

// 4. 数据操作封装
async function addTodo(content: string) {
  const todo = new TodoItem();
  todo.id = generateUUID();
  todo.content = content;
  await kvStore.put(todo.id, JSON.stringify(todo));
}

async function toggleTodo(id: string) {
  const entry = await kvStore.get(id);
  if (entry) {
    const todo: TodoItem = JSON.parse(entry.value as string);
    todo.isCompleted = !todo.isCompleted;
    await kvStore.put(id, JSON.stringify(todo));
  }
}

技术要点：

• 使用@ohos.data.distributedData实现跨设备数据同步
• 配置数据安全级别（S1-S4）与加密策略
• 处理网络断连时的本地缓存与自动恢复机制

题目二：高性能列表渲染优化

需求描述

实现一个包含10,000+条目的通讯录列表，要求：

1. 滚动帧率稳定在60FPS
2. 快速滑动时无白屏
3. 支持拼音首字母快速定位

优化实现

// 1. 使用LazyForEach + 缓存池
@Component
struct ContactList {
  @State contacts: Contact[] = [];

  build() {
    List() {
      LazyForEach(this.contacts, (item: Contact) => {
        ListItem() {
          ContactItem({ contact: item }) // 复用组件
            .cachedCount(10) // 缓存10个ListItem
        }
      }, (item) => item.id)
    }
    .listDirection(Axis.Vertical)
    .edgeEffect(EdgeEffect.None) // 禁用边缘效果
  }
}

// 2. 字母索引快速跳转
class IndexBar {
  private scroller: Scroller = new Scroller();

  jumpToSection(key: string) {
    const index = this.findFirstIndex(key);
    this.scroller.scrollToIndex(index);
  }

  private findFirstIndex(key: string): number {
    // 二分查找优化
    let low = 0, high = contacts.length - 1;
    while (low <= high) {
      const mid = Math.floor((low + high) / 2);
      if (contacts[mid].pinyin[0] < key) {
        low = mid + 1;
      } else {
        high = mid - 1;
      }
    }
    return low;
  }
}

// 3. 内存优化策略
class ContactItem {
  @ObjectLink contact: Contact;

  aboutToReuse(params: Record<string, Object>) {
    // 复用前重置状态
    this.contact = params.contact as Contact;
  }
}

性能优化点：

• 使用LazyForEach + cachedCount 减少内存占用
• 滚动时禁用复杂动效
• 字母索引采用二分查找算法优化定位速度
• 组件复用池减少GC压力

题目三：原子化服务卡片开发

需求描述

开发一个天气服务卡片，要求：

1. 支持在桌面上显示实时天气
2. 卡片尺寸适配2x2、2x4布局
3. 点击卡片跳转到应用详情页

实现代码

// 1. 定义卡片配置
"forms": [
  {
    "name": "weather_card",
    "description": "实时天气卡片",
    "src": "./ets/widget/WeatherCard.ets",
    "uiSyntax": "arkts",
    "window": {
      "designWidth": 720,
      "autoDesignWidth": true
    },
    "colorMode": "auto",
    "isDefault": true,
    "updateEnabled": true,
    "scheduledUpdateTime": "10:00",
    "formConfigAbility": "WeatherWidgetConfig"
  }
]

// 2. 卡片UI组件
@Entry
@Component
struct WeatherCard {
  @LocalStorageProp('weatherData') weather: WeatherData = new WeatherData();

  build() {
    Column() {
      Text(this.weather.temperature)
        .fontSize(24)
      Text(this.weather.city)
        .fontSize(16)
      Image(this.weather.icon)
        .width(48)
        .height(48)
    }
    .onClick(() => {
      postCardAction({
        action: {
          bundleName: 'com.example.weather',
          abilityName: 'MainAbility',
          params: { }
        }
      });
    })
  }
}

// 3. 卡片数据更新
import formProvider from '@ohos.app.form.formProvider';

function updateWeatherCard(formId: string) {
  const newData = {
    "temperature": "26℃",
    "city": "北京",
    "icon": "cloudy.png"
  };
  formProvider.updateForm(formId, newData)
    .catch(err => console.error('Update form failed: ' + JSON.stringify(err)));
}

关键技术：

• 卡片生命周期管理（onCreate/onDestroy）
• 使用LocalStorage实现数据绑定
• 定时更新与被动更新策略结合
• 多尺寸布局适配方案

题目四：Native C++性能优化

需求描述

优化图像处理模块性能：

1. 将耗时图像滤镜算法从TS迁移到C++
2. 实现多线程加速处理
3. 内存占用降低30%

混合开发实现

// 1. 原生层C++代码 (native_filter.cpp)
#include <hilog/log.h>
#include <multimedia/image/image_pixel_map.h>

extern "C" {
    void ApplyGaussianBlur(OH_ImagePixelMap* pixelMap, int radius) {
        // 获取像素数据
        uint32_t width = OH_ImagePixelMap_GetWidth(pixelMap);
        uint32_t height = OH_ImagePixelMap_GetHeight(pixelMap);
        uint8_t* pixels = OH_ImagePixelMap_GetPixels(pixelMap);

        // SIMD优化算法
        #pragma omp parallel for collapse(2)
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            for (int x = 0; x < width; x++) {
                // 高斯模糊计算...
            }
        }
    }
}

// 2. TS层调用
import native from 'libnative.so';

function processImage(pixelMap: image.PixelMap) {
  const nativePixelMap = pixelMap.getNativePixelMap();
  native.ApplyGaussianBlur(nativePixelMap, 5);
}

优化策略：

• 使用OpenMP实现多线程并行计算
• 基于NEON指令集实现SIMD优化
• 原生内存池减少JNI传输开销
• 像素处理算法复杂度从O(n²)优化至O(n)