HarmonyOS应用开发——程序框架UIAbility、启动模式与路由跳转

前言

UIAbility简单来说就是一种包含用户界面的应用组件，用于和用户进行交互。每一个UIAbility实例，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。一个UIAbility可以对应于多个页面，建议将一个独立的模块放到一个UIAbility中，以页面的形式呈现。

先看下通过应用程序框架UIAbility、启动模式和路由参数跳转，我们实现的简单Demo效果图：

一、UIAbility的生命周期

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。

1、UIAbility的生命周期

在新建空工程后，会发现在entry/src/main/ets/entryability/目录下有一个EntryAbility.ts文件，它对应于entry/src/main/ets/pages目录下的Index.ets：

import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
import hilog from '@ohos.hilog';
import window from '@ohos.window';

export default class EntryAbility extends UIAbility {
  onCreate(want, launchParam) {
    // 应用初始化
  }

  onDestroy() {
    // onDestroy()在UIAbility实例销毁时触发
    // 可以用于资源的释放，数据的保存等
  }

  onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage) {
    // 设置UI页面加载
    // 设置WindowState的事件订阅（获焦/失焦、可见/不可见）
    // Main window is created, set main page for this ability
  
    // 使用 windowStage.loadContent设置要加载的页面，并根据需要订阅WindowState的事件
    // windowStage.loadContent('pages/Index', (err, data) => {
    windowStage.loadContent('pages/StudentListPage', (err, data) => {
      if (err.code) {
 
        return;
      }
    });
  }

  onWindowStageDestroy() {
    // 释放UI界面资源
  }

  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）
  }
}

（1）、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, launchParam) {
        // 应用初始化
        ...
    }
    ...
}

（2）、Forground状态

Forground 状态在 UIAbility 切换至前台时触发，对应 onForground() 回调，它会在 UIAbility 的UI页面可见之前触发（即UIAbility切换至前台的时候触发）。在 onForground() 回调中，可以申请系统需要的资源，或者重新申请在 onBackground() 中释放的资源。

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
        ...
    }
}

（3）、Background状态

Background状态在UIAbility切换至后台时触发，对应onBackground()回调，它会在UIAbility完全不可见之后触发（即UIAbility切换至后台的时候触发）。在onBackground()回调中可以释放UI页面不可见时无用的资源，或者在此回调中执行较为好使的操作，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 {
    ...
    
    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
        ...
    }
}

（4）、Destroy状态

Destroy状态，在UIAbility销毁时触发，对应onDestroy()回调，可以在其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
        ...
    }
}

2、WindowStage窗口管理器

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。

（1）、onWindowStageCreate()

在UIAbility实例创建完成之后，在进入Forground状态之前，系统会创建一个WindowState。 每一个UIAbility实例都对应持有一个WindowState实例。

WindowState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onWindowsTATECreate()回调中设置UI页面加载、设置WindowState的事件订阅。在onWindowStageCreate(windowStage)中通过loadContent接口设置应用要加载的页面。

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) => {
            ...
        });
    }
    ...
}

（2）、onWindowStageDestroy()

对应于onWindowStageCreate()回调，在UIAbility实例销毁之前，会进入onWindowStageDestroy()回调，可以在其中释放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
        ...
    }
}

二、UIAbility的启动模式

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.

1、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，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",
         ...
       }
     ]
  }
}

2、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",
         ...
       }
     ]
  }
}

3、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。

三、UIAbility内页面的跳转和数据传递

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，本章节主要讲解UIAbility内页面的跳转和数据传递。

在一个应用包含一个UIAbility的场景下，可以通过新建多个页面来实现和丰富应用的内容。这会涉及到UIAbility内页面的新建以及UIAbility内页面的跳转和数据传递。

接下来就继续完善我们的"学生列表"，实现点击Item右侧的"Next"按钮，跳转进入学生详情页面并传入当前学生name，在学生详情页面底部有一个Button，点击跳转回学生列表页面，并且传递一个参数给上一页面学生列表页面，并显示UI。

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。

1、FirstPage

将我们的Index.ts文件下的StudentListPage.ts设置为启动页面，在src/main/ets/entryability/EntryAbility.ts文件中的onWindowStageCreate()回调中进行修改，使用 windowStage.loadContent设置要加载的页面 windowStage.loadContent('pages/StudentListPage', (err, data)

import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
import hilog from '@ohos.hilog';
import window from '@ohos.window';

export default class EntryAbility extends UIAbility {
  
  onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage) {
    // 设置UI页面加载
    // 设置WindowState的事件订阅（获焦/失焦、可见/不可见）
    // Main window is created, set main page for this ability

    // 使用 windowStage.loadContent设置要加载的页面，并根据需要订阅WindowState的事件
    // windowStage.loadContent('pages/Index', (err, data) => {
    windowStage.loadContent('pages/StudentListPage', (err, data) => {
      if (err.code) {
       
        return;
      }
     
    });
  }
}

给StudentListPage.ts加入@Entry装饰符

import DataModel from '../viewmodel/DataModel';
import StudentListItem from '../view/StudentListItem';
import router from '@ohos.router';

const TAG = '[StudentListPage]';

@Entry
@Component
export struct StudentListPage {
	...
}

（1）、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：

import router from '@ohos.router';

（2）、配置路由

在 entry/src/main/resources/base/profile/main_pages.json 文件中配置页面路由信息：

{
  "src": [
    "pages/Index",
    "pages/StudentDetailPage",
    "pages/StudentListPage"
  ]
}

（3）、跳转路由并传递参数

在StudentListPage的组件StudentListItem中，设置“Next” Image的点击事件：

Image($r('app.media.ic_arrow_next'))
        .width('30vp')
        .height('30vp')
        .margin('30vp')
        .onClick(() => {
          console.log('Next Click' + this.name);

          router.pushUrl({
            // url: 'pages/StudentDetailPage',
            url: CommonConstants.STUDENT_DETAIL_URL,
            params: {
              // 自定义的参数"name"
              name: this.name,
            }
          }).catch((error) => {
            console.log('Next Click', 'IndexPage push error' + JSON.stringify(error));
          })
        })

2、SecondPage

在src/main/ets/pages目录下，右键，新建一个StudentDetailPage页面，用于实现页面间的跳转和数据传递。

（1）、接收路由跳转传递进来的参数

在StudentDetailPage.ts文件中，通过调用router.getParams()方法获取StudentListPage页面传递过来的自定义参数。

import router from '@ohos.router'

const TAG = '[StudentDetailPage]';

@Entry
@Component
struct StudentDetailPage {

  // 接收到的参数，因为UI要跟着参数进行变化，所以需要加@State装饰符
  @State name: string = (router.getParams() as Record<string, string>)['name'];

  aboutToAppear() {
    console.log(TAG, 'StudentDetailPage接收的参数是: ' + this.name);
  }

  build() {
    Column({ space: 16 }) {
      Text(this.name)
        ...
        .textAlign(TextAlign.Center)

      Text(this.name.repeat(100))
        .margin({
          top: '30vp',
          bottom: '30vp',
        })
  }
}

（2）、页面返回传递参数、上一页面接收参数

在StudentDetailPage 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。

直接返回商议页面：

router.back();

返回到指定页面、传参：

// 调用router.back()方法返回上一个页面或者返回指定页面时，根据需要继续增加自定义参数，例如在返回时增加一个自定义参数src

router.back({
    url: 'pages/StudentListPage',
    params: {
        backMessage: this.backMessage,
     }
})

在上一页面StudentListPage中接收返回传递进来的参数：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。

需要在onPageShow() 中解析传递回来的参数：

import DataModel from '../viewmodel/DataModel';
import StudentListItem from '../view/StudentListItem';
import router from '@ohos.router';

const TAG = '[StudentListPage]';

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

  // 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。
  onPageShow() {
    this.backMessage = router.getParams()?.['backMessage'];
    console.log(TAG, 'StudentDetailPage返回数据：StudentListPage => ' + this.backMessage)
  }

  build() {
    Column({ space: 16 }) {
      
      ...

      if (this.backMessage != null && this.backMessage != "") {
        Text('返回数据：' + this.backMessage)
          .fontSize('30fp')
          .fontColor(Color.Red)
          .width('100%')
          .margin({
            top: '100vp',
            left: '30vp'
          })
      }
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .backgroundColor($r('app.color.page_background'))
  }
}

至此，实现了UIAbility内页面间的跳转并传参的简单实例。

3、代码

以下给出本实例【UIAbility内页面间的跳转并传参】的全部代码：

（1）、路由配置

在entry/src/main/resources/base/profile/main_pages.json中配置路由页面信息：

import router from '@ohos.router';
import CommonConstants from '../common/constants/CommonConstants';

@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 })

      Blank()

      Image($r('app.media.ic_arrow_next'))
        .width('30vp')
        .height('30vp')
        .margin('30vp')
        .onClick(() => {
          console.log('Next Click' + this.name);

          router.pushUrl({
            // url: 'pages/StudentDetailPage',
            url: CommonConstants.STUDENT_DETAIL_URL,
            params: {
              name: this.name,
            }
          }).catch((error) => {
            console.log('Next Click', 'IndexPage push error' + JSON.stringify(error));
          })
        })
    }
    .borderRadius(22)
    .backgroundColor($r('app.color.start_window_background'))
    .width('100%')
    .width('100%')
    .height($r('app.float.list_item_height'))
    .onClick(() => {
      this.isChecked = !this.isChecked;
    })
  }
}

学生列表页面StudentListPage:

import DataModel from '../viewmodel/DataModel';
import StudentListItem from '../view/StudentListItem';
import router from '@ohos.router';

const TAG = '[StudentListPage]';

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

  // 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。
  onPageShow() {
    this.backMessage = router.getParams()?.['backMessage'];
    console.log(TAG, 'StudentDetailPage返回数据：StudentListPage => ' + this.backMessage)
  }

  aboutToAppear() {
    this.studentList = DataModel.getStudentList();
    // this.backMessage = router.getParams()?.['backMessage'];
  }

  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))


      if (this.backMessage != null && this.backMessage != "") {
        Text('返回数据：' + this.backMessage)
          .fontSize('30fp')
          .fontColor(Color.Red)
          .width('100%')
          .margin({
            top: '100vp',
            left: '30vp'
          })
      }
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .backgroundColor($r('app.color.page_background'))
  }
}

（2）、学生详情界面

import router from '@ohos.router'

const TAG = '[StudentDetailPage]';

@Entry
@Component
struct StudentDetailPage {

  // 接收到的参数，因为UI要跟着参数进行变化，所以需要加@State装饰符
  @State name: string = (router.getParams() as Record<string, string>)['name'];

  // 点击Button-Back返回给上个页面一个参数
  @State backMessage: string = this.name + "最帅！！！"

  aboutToAppear() {
    console.log(TAG, 'StudentDetailPage接收的参数是: ' + this.name);
  }

  build() {
    Column({ space: 16 }) {
      Text(this.name)
        .fontSize('28fp')
        .fontColor(Color.Blue)
        .fontWeight(FontWeight.Bold)
        .lineHeight('33vp')
        .width('100%')
        .margin({
          top: '24vp',
          bottom: '12vp',
        })
        .textAlign(TextAlign.Center)

      Text(this.name.repeat(100))
        .margin({
          top: '30vp',
          bottom: '30vp',
        })

      // 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
      Blank()

      Button('返回')
        .fontSize('16fp')
        .width('300vp')
        .height('35vp')
        .backgroundColor($r('app.color.page_background2'))
        .onClick(() => {
          // 返回上一个页面
          // router.back();

          // 返回到指定页面
          // router.back({ url: 'pages/StudentListPage' });

          // 调用router.back()方法返回上一个页面或者返回指定页面时，根据需要继续增加自定义参数，例如在返回时增加一个自定义参数src
          router.back({
            url: 'pages/StudentListPage',
            params: {
              backMessage: this.backMessage,
            }
          })

        })
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .padding('16vp')
    .backgroundColor($r('app.color.page_background'))
  }
}