HarmonyOS应用开发-ArkTS基础知识

作者：杨亮Jerry

作为多年的大前端程序开发工作者，就目前的形式，个人浅见，在未来3-5年，移动端依旧是Android系统和iOS系统的天下。不过基于鸿蒙系统的应用开发还是值得我们去花点时间去了解下的，阅读并实践官网的开发文档和实践案例后，我们会发现其编程模式和Android的Jetpack Compose以及基于Dart语言开发Flutter跨平台应用程序非常相似，它们都是声明式的编程方式，非常容易理解。相信有过Compose或者Flutter开发经验的小伙伴去学习HarmonyOS应用开发会非常简单，容易上手。

虽然现在工作不是全部时间在Coding上了，但是自己在技术上还是要有所坚持，后续会抽时间继续学习HarmonyOS的开发，毕竟艺多不压身（天朝程序猿😂）。

一、ArkTS与TypeScript

1、声明式UI基本概念

（1）、应用界面是由一个个页面组成，ArkTS是由ArkUI框架提供，用于以声明式开发范式开发界面的语言。

（2）、声明式UI构建页面的过程，其实是组合组件的过程，声明式UI的思想，主要体现在两个方面：

描述UI的呈现结果，而不关心过程
状态驱动视图更新

2、按照官网上的说法，ArkTS是HarmonyOS的主力应用开发语言。

它在TypeScript（简称TS）的基础上，匹配ArkUI框架，扩展了声明式UI、状态管理等相应的能力，让开发者以更简洁、更自然的方式开发跨端应用。

ArkTS、TypeScript和JavaScript之间的关系： JavaScript是一种属于网络的高级脚本语言，已经被广泛用于Web应用开发，常用来为网页添加各式各样的动态功能，为用户提供更流畅美观的浏览效果。 TypeScript 是 JavaScript 的一个超集，它扩展了 JavaScript 的语法，通过在JavaScript的基础上添加静态类型定义构建而成，是一个开源的编程语言。 ArkTS兼容TypeScript语言，拓展了声明式UI、状态管理、并发任务等能力。

TypeScript的语法非常简单，有过Java、Kotlin、Dart等语言开发经验的小伙伴，会非常容易上手。可以在其官网进一步了解TS的语法知识。

3、ArkTS基础知识

（1）、ArkUI开发框架

上面这张图是ArkUI开发框架的整体架构，其中，基于TS扩展的声明式UI范式中所用的语言就是ArkTS。

(2)、ArkTS声明式开发范式

上面这张图是从官网下载下来的一个介绍ArkTS声明式开发范式的代码示例，UI界面会显示两段文本和一个按钮，当开发者点击按钮时，文本内容会从’Hello World’变为‘Hello ArkUI’。

装饰器用来装饰类、结构体、方法以及变量，赋予其特殊的含义，如上述示例中 @Entry 、 @Component 、 @State 都是装饰器。具体而言， @Component 表示这是个自定义组件； @Entry 则表示这是个入口组件； @State 表示组件中的状态变量，此状态变化会引起 UI 变更。
自定义组件可复用的 UI 单元，可组合其它组件，如上述被 @Component 装饰的 struct Hello。
UI 描述声明式的方式来描述 UI 的结构，如上述 build() 方法内部的代码块。
内置组件框架中默认内置的基础和布局组件，可直接被开发者调用，比如示例中的 Column、Text、Divider、Button。
事件方法用于添加组件对事件的响应逻辑，统一通过事件方法进行设置，如跟随在Button后面的onClick()。
属性方法用于组件属性的配置，统一通过属性方法进行设置，如fontSize()、width()、height()、color() 等，可通过链式调用的方式设置多项属性。
状态管理在应用开发中，除了UI的结构化描述之外，还有一个重要的方面：状态管理。如上述示例中，用 @State 装饰过的变量 myText ，包含了一个基础的状态管理机制，即 myText 的值的变化会自动触发相应的 UI 变更（Text组件）。ArkUI 中进一步提供了多维度的状态管理机制。

二、ArkTS开发实践

接下来会按照官网的实例进行第一次ArkTS的开发实践，基于自己的理解进行一些修改，学习基本知识。

上面两张图就是我们要实现的UI效果和交互逻辑，即要呈现一个学生名单列表，每个Item由一个Icon和一个Name横向组成，当选中某一个Item的时候，Icon要切换成选中图标，另外Name的样式也会发生一些变化。使用ArkTS实现这个学生名单列表的方法基本和Jetpack Compose以及Flutter的开发方式是一样的，下面进行代码拆分。

1、自定义组件的组成

ArkTS 通过 struct 声明组件名，并通过 @Component 和 @Entry 装饰器，来构成一个自定义组件。

使用 @Entry 和 @Component 装饰的自定义组件作为页面的 入口，会在页面加载时首先进行渲染。

import { StudentListPage } from '../view/StudentListPage';

@Entry
@Component
struct Index {
  build() {
    Column() {
      StudentListPage();
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .padding('10vp')
    .backgroundColor($r('app.color.page_background'))
  }
}

这个Index使用 @Entry 和 @Component 装饰，所以会在页面加载时首先进行渲染，可以理解为当前页面的入口。

2.使用@Component装饰的自定义组件

如图所示，对列表进行了组件的拆分。

（1）、使用 `@Component` 来装饰自定义组件，组成学生列表的Item。在ArkTS中，对组件配置属性与布局方法很简单，支持链式调用。

（2）、状态：@State

使用 @State 装饰符改变组件状态，声明式UI的特点就是UI是随数据更改而自动刷新的，我们这里定义了一个类型为 boolean 的变量 isChecked，其被 @State 装饰后，框架内建立了数据和视图之间的绑定，其值的改变影响UI的显示。

@State isChecked: boolean = false;

可以使用 if/else 表达式来渲染组件的显示与消失，当判断条件为true时，组建为已完成的状态，图片Icon显示选中图标，反之则为未完成状态，图片Iocn显示已选中状态。
ArkTS提供了 @Builder 装饰器，来修饰一个函数，快速生成布局内容，便面重复的UI描述内容。由于两个Image的实现具有大量重复代码，ArkTS提供了 @Builder 装饰器，来修饰一个函数，快速生成布局内容，从而可以避免重复的UI描述内容。这里使用 @Bulider 声明了一个 checkIcon 的函数，参数为url，对应要传给Image的图片路径。

@Builder checkIcon(icon: Resource) {
    Image(icon)
      .objectFit(ImageFit.Contain)
      .width($r('app.float.checkbox_width'))
      .height($r('app.float.checkbox_height'))
      .margin($r('app.float.checkbox_margin'))
  }

字体使用了 三目运算符 来根据状态变化修改其透明度和文字样式，如opacity是控制透明度，decoration是文字是否有划线。通过 isChecked 的值来控制其变化。

Row() {
      if (this.isChecked) {
        this.checkIcon($r('app.media.ic_checked'))
      } else {
        this.checkIcon($r('app.media.ic_unchecked'))
      }

      Text(this.name)
        .fontColor(this.isChecked ? Color.Red : Color.Black)
        .fontSize(this.isChecked ? $r('app.float.item_checked_font_size') : $r('app.float.item_font_size'))
        .fontWeight(500)
        .opacity(this.isChecked ? 0.5 : 1.0)
        .decoration({ type: this.isChecked ? TextDecorationType.LineThrough : TextDecorationType.None })
    }

在组件Row上添加 onClick 点击事件，根据 isChecked 状态的更改来触发UI的更新。

Row() {

    ...
    
    .borderRadius(22)
    .backgroundColor($r('app.color.start_window_background'))
    .width('100%')
    .height($r('app.float.list_item_height'))
    .onClick(() => {
      this.isChecked = !this.isChecked;
    })

（3）、`StudentListItem` 自定义组件完整代码（Item）

@Component
export default struct StudentListItem {
  @State isChecked: boolean = false;
  private name?: string;

  @Builder checkIcon(icon: Resource) {
    Image(icon)
      .objectFit(ImageFit.Contain)
      .width($r('app.float.checkbox_width'))
      .height($r('app.float.checkbox_height'))
      .margin($r('app.float.checkbox_margin'))
  }

  build() {
    Row() {
      if (this.isChecked) {
        this.checkIcon($r('app.media.ic_checked'))
      } else {
        this.checkIcon($r('app.media.ic_unchecked'))
      }

      Text(this.name)
        .fontColor(this.isChecked ? Color.Red : Color.Black)
        .fontSize(this.isChecked ? $r('app.float.item_checked_font_size') : $r('app.float.item_font_size'))
        .fontWeight(500)
        .opacity(this.isChecked ? 0.5 : 1.0)
        .decoration({ type: this.isChecked ? TextDecorationType.LineThrough : TextDecorationType.None })
    }
    .borderRadius(22)
    .backgroundColor($r('app.color.start_window_background'))
    .width('100%')
    .height($r('app.float.list_item_height'))
    .onClick(() => {
      this.isChecked = !this.isChecked;
    })
  }
}

3、循环渲染列表数据

ForEach基本使用中，只需要了解 要渲染的数据 以及要生成的 UI内容 两个部分，例如这里要渲染的数组为以上的几个学生名单，要渲染的内容是 StudentListItem 这个自定义组件，也可以是其他内置组件。

下面这张图是从官网上拷贝过来的，很清晰的描述了ForEach基本使用方式。

StudentListItem 这个自定义组件中，每一个 StudentListItem 要显示的文本参数 name 需要外部传入，参数传递使用 花括号 的形式，用 name 接受数组内的内容项item。

ForEach(this.studentList, (item: string) => {
        StudentListItem({ name: item })
      }, (item: string) => JSON.stringify(item))

StudentListPage的完整代码：

import DataModel from '../viewmodel/DataModel';
import StudentListItem from './StudentListItem';

@Component
export struct StudentListPage {
  private studentList: Array<string> = [];

  aboutToAppear() {
    this.studentList = DataModel.getStudentList();
  }

  build() {
    Column({ space: 16 }) {
      Text($r("app.string.Student_List_Title"))
        .fontSize('28fp')
        .fontWeight(FontWeight.Bold)
        .lineHeight('33vp')
        .width('100%')
        .margin({
          top: '24vp',
          bottom: '12vp',
        })
        .textAlign(TextAlign.Center)

      ForEach(this.studentList, (item: string) => {
        StudentListItem({ name: item })
      }, (item: string) => JSON.stringify(item))
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .backgroundColor($r('app.color.page_background'))
  }
}

在组件生命周期 aboutToAppear() 中去初始化加载数据。

加载数据的Model的代码：

export class DataModel {
  private studentList: Array<string> = [
    "丁程鑫",
    "贺峻霖",
    "肖战",
    "成毅",
    "刘耀文",
    "李天泽",
    "马嘉祺",
  ];

  getStudentList(): Array<string> {
    return this.studentList;
  }
}

export default new DataModel();

总结

本文是根据HarmonyOs官网进行学习阅读 ArkTS开发语言介绍 基本课程的阅读笔记，以及实现了一个学生名单列表的简单页面的Demo样例 StudentListPage ，实现效果是使用 ForEach 实现了一个List列表，每个Item中使用了 Row 来实现横向布局，Row 中嵌套了 Icon 内置组件和 Text 内置组件，根据状态装饰符 @State 装饰的bool布尔变量 isChecked 值的改变，结合 if/else 表达式、三目运算符 等来修改 Icon 和 Text 组件的UI，其中又实用了 ArkTS 提供的 @Builder 装饰器，来修饰一个函数，快速生成布局内容，便面重复的UI描述内容。

整体来说，HramonyOS 使用 ArkTS 声明式语言的开发方式来描述 UI，这和 Jetpack Compose 开发、Flutter 的 Dart语言 跨平台开发、以及iOS的Swift开发方式非常相似，尤其组件名称和声明方式和Compose、Flutter非常相似，如果有过这几种系统、语言开发经验，上手HarmonyOS的ArkTS开发应该会很快。

虽然现在工作不是全部时间在Coding上了，但是自己在技术上还是要有所坚持，后续会抽时间继续学习HarmonyOS的开发，毕竟艺多不压身。