鸿蒙（API 12 Beta6版）图形【NativeDisplaySoloist开发指导】方舟2D图形服务

如果开发者想在独立线程中进行帧率控制的Native侧业务，可以通过DisplaySoloist来实现，如游戏、自绘制UI框架对接等场景。

开发者可以选择多个DisplaySoloist实例共享一个线程，也可以选择每个DisplaySoloist实例独占一个线程。

接口说明

函数名称说明
OH_DisplaySoloist* OH_DisplaySoloist_Create (bool useExclusiveThread)创建一个OH_DisplaySoloist实例。
OH_DisplaySoloist_Destroy (OH_DisplaySoloist * displaySoloist)销毁一个OH_DisplaySoloist实例。
OH_DisplaySoloist_Start (OH_DisplaySoloist * displaySoloist, OH_DisplaySoloist_FrameCallback callback, void * data )设置每帧回调函数，每次VSync信号到来时启动每帧回调。
OH_DisplaySoloist_Stop (OH_DisplaySoloist * displaySoloist)停止请求下一次VSync信号，并停止调用回调函数callback。
OH_DisplaySoloist_SetExpectedFrameRateRange (OH_DisplaySoloist* displaySoloist, DisplaySoloist_ExpectedRateRange* range)设置期望帧率范围。

开发步骤

本范例是通过Drawing在Native侧实现图形的绘制，通过异步线程设置期望的帧率，再根据帧率进行图形的绘制并将其呈现在NativeWindow上。

添加开发依赖

添加动态链接库

CMakeLists.txt中添加以下lib。

libace_napi.z.so
libace_ndk.z.so
libnative_window.so
libnative_drawing.so
libnative_display_soloist.so

头文件

#include <ace/xcomponent/native_interface_xcomponent.h>
#include "napi/native_api.h"
#include <native_display_soloist/native_display_soloist.h>
#include <native_drawing/drawing_bitmap.h>
#include <native_drawing/drawing_color.h>
#include <native_drawing/drawing_canvas.h>
#include <native_drawing/drawing_pen.h>
#include <native_drawing/drawing_brush.h>
#include <native_drawing/drawing_path.h>
#include <native_window/external_window.h>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <stdint.h>
#include <sys/mman.h>
  1. 定义ArkTS接口文件XComponentContext.ts，用来对接Native层。
export default interface XComponentContext {register(): void;unregister(): void;destroy(): void;
};
  1. 定义演示页面，包含两个XComponent组件。
import XComponentContext from "../interface/XComponentContext";@Entry
@Component
struct Index {private xComponentContext1: XComponentContext | undefined = undefined;private xComponentContext2: XComponentContext | undefined = undefined;build() {Column() {Row() {XComponent({ id: 'xcomponentId30', type: 'surface', libraryname: 'entry' }).onLoad((xComponentContext) => {this.xComponentContext1 = xComponentContext as XComponentContext;}).width('640px')}.height('40%')Row() {XComponent({ id: 'xcomponentId120', type: 'surface', libraryname: 'entry' }).onLoad((xComponentContext) => {this.xComponentContext2 = xComponentContext as XComponentContext;}).width('640px') // 64的倍数}.height('40%')}}
}

  1. 在 Native C++层获取NativeXComponent。建议使用单例模式保存XComponent。此步骤需要在napi_init的过程中处理。

    创建一个PluginManger单例类，用于管理NativeXComponent。

class PluginManager {
public:~PluginManager();static PluginManager *GetInstance();void SetNativeXComponent(std::string &id, OH_NativeXComponent *nativeXComponent);SampleBitMap *GetRender(std::string &id);void Export(napi_env env, napi_value exports);
private:std::unordered_map<std::string, OH_NativeXComponent *> nativeXComponentMap_;std::unordered_map<std::string, SampleXComponent *> pluginRenderMap_;
};

SampleXComponent类会在后面的绘制图形中创建。

void PluginManager::Export(napi_env env, napi_value exports) {nativeXComponentMap_.clear();pluginRenderMap_.clear();if ((env == nullptr) || (exports == nullptr)) {DRAWING_LOGE("Export: env or exports is null");return;}napi_value exportInstance = nullptr;if (napi_get_named_property(env, exports, OH_NATIVE_XCOMPONENT_OBJ, &exportInstance) != napi_ok) {DRAWING_LOGE("Export: napi_get_named_property fail");return;}OH_NativeXComponent *nativeXComponent = nullptr;if (napi_unwrap(env, exportInstance, reinterpret_cast<void **>(&nativeXComponent)) != napi_ok) {DRAWING_LOGE("Export: napi_unwrap fail");return;}char idStr[OH_XCOMPONENT_ID_LEN_MAX + 1] = {'\0'};uint64_t idSize = OH_XCOMPONENT_ID_LEN_MAX + 1;if (OH_NativeXComponent_GetXComponentId(nativeXComponent, idStr, &idSize) != OH_NATIVEXCOMPONENT_RESULT_SUCCESS) {DRAWING_LOGE("Export: OH_NativeXComponent_GetXComponentId fail");return;}std::string id(idStr);auto context = PluginManager::GetInstance();if ((context != nullptr) && (nativeXComponent != nullptr)) {context->SetNativeXComponent(id, nativeXComponent);auto render = context->GetRender(id);if (render != nullptr) {render->RegisterCallback(nativeXComponent);render->Export(env, exports);} else {DRAWING_LOGE("render is nullptr");}}
}

  1. Native层配置帧率和注册回调函数。

    定义每帧回调函数内容。

static void TestCallback(long long timestamp, long long targetTimestamp, void *data) 
{// ...// 获取对应的XComponentOH_NativeXComponent *component = nullptr;component = static_cast<OH_NativeXComponent *>(data);if (component == nullptr) {SAMPLE_LOGE("TestCallback: component is null");return;}char idStr[OH_XCOMPONENT_ID_LEN_MAX + 1] = {'\0'};uint64_t idSize = OH_XCOMPONENT_ID_LEN_MAX + 1;if (OH_NativeXComponent_GetXComponentId(component, idStr, &idSize) != OH_NATIVEXCOMPONENT_RESULT_SUCCESS) {SAMPLE_LOGE("TestCallback: Unable to get XComponent id");return;}std::string id(idStr);auto render = SampleXComponent::GetInstance(id);OHNativeWindow *nativeWindow = render->GetNativeWindow();uint64_t width;uint64_t height;// 获取XComponent的surface大小int32_t xSize = OH_NativeXComponent_GetXComponentSize(component, nativeWindow, &width, &height);if ((xSize == OH_NATIVEXCOMPONENT_RESULT_SUCCESS) && (render != nullptr)) {render->Prepare();render->Create();if (id == "xcomponentId30") {// 30Hz绘制时,每帧移动的距离为16像素render->ConstructPath(16, 16, render->defaultOffsetY);}if (id == "xcomponentId120") {// 120Hz绘制时，每帧移动的距离为4像素render->ConstructPath(4, 4, render->defaultOffsetY);}// ...}
}

使用DisplaySoloist接口配置帧率和注册每帧回调函数。

说明

  • 实例在调用NapiRegister后，在不需要进行帧率控制时，应进行NapiUnregister操作，避免内存泄漏问题。
  • 在页面跳转时，应进行NapiUnregister和NapiDestroy操作，避免内存泄漏问题。
static std::unordered_map<std::string, OH_DisplaySoloist *> g_displaySync;napi_value SampleXComponent::NapiRegister(napi_env env, napi_callback_info info)
{// ...// 获取对应的XComponentnapi_value thisArg;if (napi_get_cb_info(env, info, nullptr, nullptr, &thisArg, nullptr) != napi_ok) {SAMPLE_LOGE("NapiRegister: napi_get_cb_info fail");return nullptr;}napi_value exportInstance;if (napi_get_named_property(env, thisArg, OH_NATIVE_XCOMPONENT_OBJ, &exportInstance) != napi_ok) {SAMPLE_LOGE("NapiRegister: napi_get_named_property fail");return nullptr;}OH_NativeXComponent *nativeXComponent = nullptr;if (napi_unwrap(env, exportInstance, reinterpret_cast<void **>(&nativeXComponent)) != napi_ok) {SAMPLE_LOGE("NapiRegister: napi_unwrap fail");return nullptr;}char idStr[OH_XCOMPONENT_ID_LEN_MAX + 1] = {'\0'};uint64_t idSize = OH_XCOMPONENT_ID_LEN_MAX + 1;if (OH_NativeXComponent_GetXComponentId(nativeXComponent, idStr, &idSize) != OH_NATIVEXCOMPONENT_RESULT_SUCCESS) {SAMPLE_LOGE("NapiRegister: Unable to get XComponent id");return nullptr;}SAMPLE_LOGI("RegisterID = %{public}s", idStr);std::string id(idStr);SampleXComponent *render = SampleXComponent().GetInstance(id);if (render != nullptr) {OH_DisplaySoloist *nativeDisplaySoloist = nullptr;if (g_displaySync.find(id) == g_displaySync.end()) {// 创建OH_DisplaySoloist实例// true表示OH_DisplaySoloist实例独占一个线程，false则表示共享一个线程g_displaySync[id] = OH_DisplaySoloist_Create(true);}nativeDisplaySoloist = g_displaySync[id];// 设置期望帧率范围// 此结构体成员变量分别为帧率范围的最小值、最大值以及期望帧率DisplaySoloist_ExpectedRateRange range;if (id == "xcomponentId30") {// 第一个XComponent期望帧率为30Hzrange = {30, 120, 30};}if (id == "xcomponentId120") {// 第二个XComponent期望帧率为120Hzrange = {30, 120, 120};}OH_DisplaySoloist_SetExpectedFrameRateRange(nativeDisplaySoloist, &range);// 注册回调与使能每帧回调OH_DisplaySoloist_Start(nativeDisplaySoloist, TestCallback, nativeXComponent);}// ...
}napi_value SampleXComponent::NapiUnregister(napi_env env, napi_callback_info info)
{// ...// 取消注册每帧回调OH_DisplaySoloist_Stop(g_displaySync[id]);; // ...
}napi_value SampleXComponent::NapiDestroy(napi_env env, napi_callback_info info)
{// ...// 销毁OH_DisplaySoloist实例OH_DisplaySoloist_Destroy(g_displaySync[id]);g_displaySync.erase(id);       // ...
}// 实现XComponentContext.ts中ArkTS接口与C++接口的绑定和映射。
void SampleXComponent::Export(napi_env env, napi_value exports) {if ((env == nullptr) || (exports == nullptr)) {SAMPLE_LOGE("Export: env or exports is null");return;}napi_property_descriptor desc[] = {{"register", nullptr, SampleXComponent::NapiRegister, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr},{"unregister", nullptr, SampleXComponent::NapiUnregister, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr},{"destroy", nullptr, SampleXComponent::NapiDestroy, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr}};napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc);if (napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc) != napi_ok) {SAMPLE_LOGE("Export: napi_define_properties failed");}
}
  1. TS层注册和取消注册每帧回调，销毁OH_DisplaySoloist实例。
// 离开页面时，取消回调注册与销毁OH_DisplaySoloist实例
aboutToDisappear(): void {if (this.xComponentContext1) {this.xComponentContext1.unregister();this.xComponentContext1.destroy();}if (this.xComponentContext2) {this.xComponentContext2.unregister();this.xComponentContext2.destroy();}
}Row() {Button('Start').id('Start').fontSize(14).fontWeight(500).margin({ bottom: 20, right: 6, left: 6 }).onClick(() => {if (this.xComponentContext1) {this.xComponentContext1.register();}if (this.xComponentContext2) {this.xComponentContext2.register();}}).width('30%').height(40).shadow(ShadowStyle.OUTER_DEFAULT_LG)Button('Stop').id('Stop').fontSize(14).fontWeight(500).margin({ bottom: 20, left: 6 }).onClick(() => {if (this.xComponentContext1) {this.xComponentContext1.unregister();}if (this.xComponentContext2) {this.xComponentContext2.unregister();}}).width('30%').height(40).shadow(ShadowStyle.OUTER_DEFAULT_LG)
}

最后呢

很多开发朋友不知道需要学习那些鸿蒙技术？鸿蒙开发岗位需要掌握那些核心技术点？为此鸿蒙的开发学习必须要系统性的进行。

而网上有关鸿蒙的开发资料非常的少，假如你想学好鸿蒙的应用开发与系统底层开发。你可以参考这份资料，少走很多弯路，节省没必要的麻烦。由两位前阿里高级研发工程师联合打造的《鸿蒙NEXT星河版OpenHarmony开发文档》里面内容包含了（ArkTS、ArkUI开发组件、Stage模型、多端部署、分布式应用开发、音频、视频、WebGL、OpenHarmony多媒体技术、Napi组件、OpenHarmony内核、Harmony南向开发、鸿蒙项目实战等等）鸿蒙（Harmony NEXT）技术知识点

如果你是一名Android、Java、前端等等开发人员，想要转入鸿蒙方向发展。可以直接领取这份资料辅助你的学习。下面是鸿蒙开发的学习路线图。

在这里插入图片描述

针对鸿蒙成长路线打造的鸿蒙学习文档。话不多说，我们直接看详细鸿蒙（OpenHarmony ）手册（共计1236页）与鸿蒙（OpenHarmony ）开发入门视频，帮助大家在技术的道路上更进一步。

  • 《鸿蒙 (OpenHarmony)开发学习视频》
  • 《鸿蒙生态应用开发V2.0白皮书》
  • 《鸿蒙 (OpenHarmony)开发基础到实战手册》
  • OpenHarmony北向、南向开发环境搭建
  • 《鸿蒙开发基础》
  • 《鸿蒙开发进阶》
  • 《鸿蒙开发实战》

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总结

鸿蒙—作为国家主力推送的国产操作系统。部分的高校已经取消了安卓课程，从而开设鸿蒙课程；企业纷纷跟进启动了鸿蒙研发。

并且鸿蒙是完全具备无与伦比的机遇和潜力的；预计到年底将有 5,000 款的应用完成原生鸿蒙开发，未来将会支持 50 万款的应用。那么这么多的应用需要开发，也就意味着需要有更多的鸿蒙人才。鸿蒙开发工程师也将会迎来爆发式的增长，学习鸿蒙势在必行！ 自↓↓↓拿
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