近期，首屆HarmonyOS開(kāi)發(fā)者創(chuàng)新大賽正式落下帷幕。大賽共歷時(shí)5個(gè)月，超過(guò)3000支隊(duì)伍的10000多名選手參賽，25000多位開(kāi)發(fā)者參與了大賽學(xué)習(xí)，最終23支參賽隊(duì)伍斬獲獎(jiǎng)項(xiàng)，產(chǎn)出了多款有創(chuàng)新、有創(chuàng)意、有價(jià)值的優(yōu)秀作品。其中由“Labo Lado兒童藝術(shù)創(chuàng)想”團(tuán)隊(duì)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(guò)HarmonyOS分布式技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多設(shè)備下的親子互動(dòng)涂鴉功能，最終摘得大賽一等獎(jiǎng)。

在很早以前，“Labo Lado兒童藝術(shù)創(chuàng)想”團(tuán)隊(duì)就做過(guò)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(gè)平板或者手機(jī)上進(jìn)行繪畫(huà)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(jìn)行涂鴉。這種方式雖然有趣，但是對(duì)于繪畫(huà)而言，屏幕尺寸限制了用戶(hù)的發(fā)揮和操作。因此團(tuán)隊(duì)希望這類(lèi)玩法能通過(guò)多個(gè)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(shí)現(xiàn)的都不理想，尤其是當(dāng)目標(biāo)用戶(hù)是兒童的情況下，操作起來(lái)不夠簡(jiǎn)便也不易上手。

HarmonyOS的出現(xiàn)給團(tuán)隊(duì)帶來(lái)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(xiàng)技術(shù)讓設(shè)備的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用拉起變的非常的簡(jiǎn)單自然，互聯(lián)的過(guò)程也很流暢，很好地解決了單機(jī)操作的限制，讓跨設(shè)備聯(lián)機(jī)功能能夠非常容易地實(shí)現(xiàn)。此外，HarmonyOS的開(kāi)發(fā)也給團(tuán)隊(duì)留下了很深刻的印象，以往繁瑣的開(kāi)發(fā)步驟，在 HarmonyOS 中僅需幾個(gè)配置、幾行代碼即可完成，無(wú)需花費(fèi)太多精力。在《Labo涂鴉鴻蒙親子版》里面的5個(gè)分布式玩法的開(kāi)發(fā)只用了團(tuán)隊(duì)一名開(kāi)發(fā)者不到兩個(gè)月的時(shí)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(wèn)題的過(guò)程。

以下是“Labo Lado兒童藝術(shù)創(chuàng)想”團(tuán)隊(duì)基于HarmonyOS的分布式開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的簡(jiǎn)單分享：

一、分布式技術(shù)實(shí)踐

HarmonyOS的分布式能力是在系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)的，在設(shè)備雙方同屬一個(gè)局域網(wǎng)的情況下，設(shè)備都可以快速的發(fā)現(xiàn)和進(jìn)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(gè)部分來(lái)進(jìn)行分享。

1、設(shè)備的發(fā)現(xiàn)

假設(shè)設(shè)備A想要邀請(qǐng)另外一個(gè)設(shè)備B加入，AB任何一方都無(wú)需啟動(dòng)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(hù)就可以通過(guò)設(shè)備名選擇想要邀請(qǐng)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(qǐng)了設(shè)備B之后，如果設(shè)備B上應(yīng)用沒(méi)啟動(dòng),設(shè)備A可直接通過(guò)調(diào)用startAbility方法來(lái)拉起設(shè)備B上的應(yīng)用。雙方應(yīng)用都啟動(dòng)了之后，就可以進(jìn)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(dòng)或者是否在后臺(tái)，可通過(guò)在應(yīng)用中增加一個(gè)PA來(lái)實(shí)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(shí)現(xiàn)更復(fù)雜精準(zhǔn)的遠(yuǎn)程應(yīng)用啟動(dòng)控制。

3、應(yīng)用通訊

在應(yīng)用中啟動(dòng)一個(gè)PA，專(zhuān)門(mén)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(huì)通過(guò)connectAbility與設(shè)備B的PA進(jìn)行連接，通訊采用RPC方式實(shí)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(jiǎn)單，但是只能支持單向通訊。為了實(shí)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(gè)連接，用兩個(gè)連接實(shí)現(xiàn)了雙向通訊。下面是這兩個(gè)連接建立過(guò)程的示意時(shí)序圖：

在設(shè)備A與設(shè)備B建立連接的時(shí)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(dòng)發(fā)起一個(gè)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(shí)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(hù)當(dāng)前面的操作被中斷，可通過(guò)PA來(lái)查詢(xún)當(dāng)前FA的狀態(tài)，如果FA已經(jīng)啟動(dòng)了，就跳過(guò)拉起，直接進(jìn)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(gè)通用的接口，分別用來(lái)進(jìn)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(guò)同步的方式進(jìn)行，用戶(hù)之間的繪畫(huà)數(shù)據(jù)通過(guò)異步接口傳輸，數(shù)據(jù)在用戶(hù)繪制的時(shí)候采集，每50ms左右發(fā)送一次，這個(gè)頻率可以大概保證用戶(hù)視覺(jué)上沒(méi)有卡頓，而又不至于因?yàn)榻涌谶^(guò)度調(diào)用導(dǎo)致卡頓或者耗電量過(guò)大。采集的繪畫(huà)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)大致如下：

enum action //動(dòng)作，表示落筆、移動(dòng)、提筆等動(dòng)作

int tagId //多點(diǎn)觸摸識(shí)別標(biāo)記

int x //x坐標(biāo)

int y //y坐標(biāo)

enum brushType //筆刷類(lèi)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(diǎn)觸摸的，所以每個(gè)觸摸點(diǎn)在落筆的的時(shí)候，都使用了tagId進(jìn)行標(biāo)記。這些數(shù)據(jù)除了通訊外，還會(huì)完整地保存在文件中，這樣用戶(hù)就可以通過(guò)應(yīng)用內(nèi)的播放功能播放該數(shù)據(jù)，回看繪畫(huà)的整個(gè)過(guò)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(dòng)態(tài)的，用戶(hù)可以自己拼裝或者通過(guò)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(jì)師在photoshop中畫(huà)好并標(biāo)記各個(gè)部位，然后再通過(guò)專(zhuān)門(mén)的photoshop腳本導(dǎo)出到教程錄制應(yīng)用中，再由設(shè)計(jì)師按部位逐個(gè)進(jìn)行臨摹繪制，繪制完成，應(yīng)用會(huì)將設(shè)計(jì)師的繪制過(guò)程數(shù)據(jù)保存為json文件，通過(guò)將這些json的文件里的部位互換，我們就實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)自己拼裝教程的功能了。

2、曲線平滑

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

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(hù)在使用過(guò)程中的樂(lè)趣，為用戶(hù)帶來(lái)了全新的跨設(shè)備親子交互體驗(yàn)，“Labo Lado兒童藝術(shù)創(chuàng)想”團(tuán)隊(duì)在未來(lái)將與更多的HarmonyOS開(kāi)發(fā)者一起，為用戶(hù)創(chuàng)作出更多更有趣的兒童創(chuàng)造類(lèi)應(yīng)用。

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