深入理解HarmonyOS UIAbility：生命周期、WindowStage与启动模式探析

UIAbility组件概述

UIAbility组件是HarmonyOS中一种包含UI界面的应用组件，主要用于与用户进行交互。每个UIAbility组件实例对应最近任务列表中的一个任务，可以包含多个页面来实现不同功能模块。

声明配置

为了使用UIAbility，首先需要在module.json5配置文件的abilities标签中声明UIAbility的相关信息，包括名称、入口、描述、图标等。

{
  "module": {
    // ...
    "abilities": [
      {
        "name": "EntryAbility", // UIAbility组件的名称
        "srcEntrance": "./ets/entryability/EntryAbility.ts", // UIAbility组件的代码路径
        "description": "$string:EntryAbility_desc", // UIAbility组件的描述信息
        "icon": "$media:icon", // UIAbility组件的图标
        "label": "$string:EntryAbility_label", // UIAbility组件的标签
        "startWindowIcon": "$media:icon", // UIAbility组件启动页面图标资源文件的索引
        "startWindowBackground": "$color:start_window_background", // UIAbility组件启动页面背景颜色资源文件的索引
        // ...
      }
    ]
  }
}

UIAbility组件生命周期

UIAbility组件的生命周期包括四个状态：Create、Foreground、Background、Destroy。在不同状态之间转换时，系统会调用相应的生命周期回调函数。

Create状态

Create状态表示UIAbility实例创建完成时触发，系统调用onCreate()回调。在该回调中可以进行应用初始化操作，如变量定义、资源加载等，为后续的UI界面展示做准备。

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

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

WindowStageCreate和WindowStageDestroy状态

在UIAbility实例创建完成后，在进入Foreground之前，系统会创建一个WindowStage。WindowStage创建完成后会触发onWindowStageCreate()回调，可以在该回调中设置UI界面加载和订阅WindowStage的事件。

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

export default class EntryAbility extends UIAbility {
    onWindowStageCreate(windowStage: Window.WindowStage) {
        // 设置WindowStage的事件订阅（获焦/失焦、可见/不可见）

        // 设置UI界面加载
        windowStage.loadContent('pages/Index', (err, data) => {
            // ...
        });
    }
    // ...
}

// 对应onWindowStageCreate回调，在UIAbility实例销毁之前，会先进入onWindowStageDestroy回调，可以在该回调中释放UI界面资源。
export default class EntryAbility extends UIAbility {
    // ...

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

Foreground和Background状态

Foreground和Background状态分别在UIAbility实例切换至前台和切换至后台时触发，对应于onForeground()和onBackground()回调。在onForeground()中可以申请系统需要的资源，而在onBackground()中可以释放UI界面不可见时无用的资源。

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

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
    }

    onBackground() {
        // 释放UI界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
    }
}

Destroy状态

Destroy状态在UIAbility实例销毁时触发，可以在onDestroy()回调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';

export default class EntryAbility extends UIAbility {
    onDestroy() {
        // 系统资源的释放、数据的保存等
    }
}

UIAbility组件启动模式

UIAbility的启动模式有三种：singleton（单实例模式）、standard（标准实例模式）、specified（指定实例模式）。

Singleton启动模式

Singleton启动模式为单实例模式，是默认的启动模式。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，则复用该实例。系统中只存在唯一一个该UIAbility实例。

{
  "module": {
    // ...
    "abilities": [
      {
        "launchType": "singleton",
        // ...
      }
    ]
  }
}

Standard启动模式

Standard启动模式为标准实例模式，每次调用startAbility()方法时，都会在应用进程中创建一个新的该类型UIAbility实例。在最近任务列表中可以看到多个该类型的UIAbility实例。

{
  "module": {
    // ...
    "abilities": [
      {
        "launchType": "standard",
        // ...
      }
    ]
  }
}

Specified启动模式

Specified启动模式为指定实例模式，允许为UIAbility实例创建一个唯一的Key，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实例来响应请求。

{
  "module": {
    // ...
    "abilities": [
      {
        "launchType": "specified",
        // ...
      }
    ]
  }
}

在指定实例模式下，需要在启动UIAbility时传入自定义参数，如"instanceKey"，用于区分UIAbility实例。

let want = {
    deviceId: '', // deviceId为空表示本设备
    bundleName: 'com.example.myapplication',
    abilityName: 'FuncAbility',
    moduleName: 'module1', // moduleName非必选
    parameters: { // 自定义信息
        instanceKey: getInstance(),
    },
};

// context

为调用方UIAbility的AbilityContext
this.context.startAbility(want).then(() => {
    // ...
}).catch((err) => {
    // ...
});

在被调用方UIAbility的AbilityStage中，通过onAcceptWant()生命周期回调返回一个字符串Key标识，用于匹配已创建的UIAbility实例。

import AbilityStage from '@ohos.app.ability.AbilityStage';

export default class MyAbilityStage extends AbilityStage {
    onAcceptWant(want): string {
        // 在被调用方的AbilityStage中，针对启动模式为specified的UIAbility返回一个UIAbility实例对应的一个Key值
        // 当前示例指的是module1 Module的FuncAbility
        if (want.abilityName === 'FuncAbility') {
            // 返回的字符串Key标识为自定义拼接的字符串内容
            return `ControlModule_EntryAbilityInstance_${want.parameters.instanceKey}`;
        }

        return '';
    }
}

例如，在文档应用中，可以将文件路径作为一个Key标识，实现每次新建文档都创建一个新的UIAbility实例，而打开已保存的文档时重用相应的UIAbility实例。

以上就是HarmonyOS UIAbility组件的概述、声明配置、生命周期、以及启动模式的详细介绍。通过了解这些知识点，开发者可以更好地利用UIAbility组件构建丰富的HarmonyOS应用。

HarmonyOS UIAbility组件进阶

WindowStage和UI界面

在HarmonyOS中，UIAbility组件的界面展示主要通过WindowStage和UI界面来实现。WindowStage代表着UIAbility的窗口舞台，而UI界面则通过加载相应的页面来完成展示。

WindowStage的创建和销毁

在UIAbility实例创建完成后，在进入Foreground状态之前，系统会创建一个WindowStage。在onWindowStageCreate()回调中，可以设置UIAbility要加载的页面，并订阅WindowStage的事件。

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

export default class EntryAbility extends UIAbility {
    onWindowStageCreate(windowStage: Window.WindowStage) {
        // 设置WindowStage的事件订阅（获焦/失焦、可见/不可见）

        // 设置UI界面加载
        windowStage.loadContent('pages/Index', (err, data) => {
            // ...
        });
    }

    // ...
}

对应的，在UIAbility实例销毁之前，会先进入onWindowStageDestroy()回调，可以在该回调中释放UI界面资源。

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

export default class EntryAbility extends UIAbility {
    // ...

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

UI界面的加载

在onWindowStageCreate()回调中，通过loadContent()方法设置UIAbility要加载的页面。这里的页面路径可以是相对路径，也可以是绝对路径。

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

export default class EntryAbility extends UIAbility {
    onWindowStageCreate(windowStage: Window.WindowStage) {
        // 设置WindowStage的事件订阅（获焦/失焦、可见/不可见）

        // 设置UI界面加载
        windowStage.loadContent('pages/Index', (err, data) => {
            // ...
        });
    }

    // ...
}

生命周期状态说明

UIAbility的生命周期包括Create、Foreground、Background、Destroy四个状态，如下图所示。

生命周期示例

下面以一个简单的示例说明UIAbility的生命周期状态变化：

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

export default class EntryAbility extends UIAbility {
    onCreate(want, launchParam) {
        // Create状态
        console.info('onCreate');
    }

    onWindowStageCreate(windowStage: Window.WindowStage) {
        // WindowStageCreate状态
        console.info('onWindowStageCreate');

        // 设置UI界面加载
        windowStage.loadContent('pages/Index', (err, data) => {
            // ...
        });
    }

    onForeground() {
        // Foreground状态
        console.info('onForeground');
    }

    onBackground() {
        // Background状态
        console.info('onBackground');
    }

    onDestroy() {
        // Destroy状态
        console.info('onDestroy');
    }
}

在应用加载过程中，onCreate()回调表示Create状态，之后进入Foreground状态前会触发onWindowStageCreate()回调，然后在切换至后台和销毁时分别触发onBackground()和onDestroy()回调。

UIAbility组件启动模式进阶

在前面提到的UIAbility的启动模式中，除了基本的singleton、standard、specified启动模式外，还可以根据实际场景进行灵活的配置和使用。

使用singleton启动模式

singleton启动模式为单实例模式，默认情况下的启动模式。每次调用startAbility()方法时，如果应用进程中已存在该类型的UIAbility实例，则系统会复用该实例。系统中只存在唯一一个该UIAbility实例。

在`module.json5

`配置文件中的"abilities"标签下的"launchType"字段配置为"singleton"即可。

{
    "module": {
        // ...
        "abilities": [
            {
                "launchType": "singleton",
                // ...
            }
        ]
    }
}

使用standard启动模式

standard启动模式为标准实例模式，每次调用startAbility()方法时，都会在应用进程中创建一个新的该类型UIAbility实例。在最近任务列表中可以看到有多个该类型的UIAbility实例。

在module.json5配置文件中的"abilities"标签下的"launchType"字段配置为"standard"即可。

{
    "module": {
        // ...
        "abilities": [
            {
                "launchType": "standard",
                // ...
            }
        ]
    }
}

使用specified启动模式

specified启动模式为指定实例模式，允许在UIAbility实例创建之前为其创建一个唯一的字符串Key。每次调用startAbility()方法时，会询问应用使用哪个Key对应的UIAbility实例来响应请求。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。

在module.json5配置文件中的"abilities"标签下的"launchType"字段配置为"specified"即可。

{
    "module": {
        // ...
        "abilities": [
            {
                "launchType": "specified",
                // ...
            }
        ]
    }
}

指定实例模式的使用场景

specified启动模式适用于一些特殊场景，例如文档应用中每次新建文档希望都能新建一个文档实例，而重复打开一个已保存的文档时希望打开的都是同一个文档实例。

在使用指定实例模式时，需要在UIAbility实例创建之前为其创建一个唯一的字符串Key。在启动UIAbility时，通过自定义参数传递这个Key，用于匹配已创建的UIAbility实例。

例如，有两个UIAbility：EntryAbility和FuncAbility，其中FuncAbility配置为specified启动模式。在EntryAbility中调用startAbility()方法启动FuncAbility时，需要在want参数中增加一个自定义参数来区别UIAbility实例，例如增加一个"instanceKey"自定义参数。

// 在启动指定实例模式的UIAbility时，给每一个UIAbility实例配置一个独立的Key标识
// 例如在文档使用场景中，可以用文档路径作为Key标识
function getInstance() {
    // ...
}

let want = {
    deviceId: '', // deviceId为空表示本设备
    bundleName: 'com.example.myapplication',
    abilityName: 'FuncAbility',
    moduleName: 'module1', // moduleName非必选
    parameters: { // 自定义信息
        instanceKey: getInstance(),
    },
}

// context为调用方UIAbility的AbilityContext
this.context.startAbility(want).then(() => {
    // ...
}).catch((err) => {
    // ...
});
在被调用方UIAbility的AbilityStage中，通过onAcceptWant()生命周期回调返回一个字符串Key标识，用于匹配已创建的UIAbility实例。

import AbilityStage from '@ohos.app.ability.AbilityStage';

export default class MyAbilityStage extends AbilityStage {
    onAcceptWant(want): string {
        // 在被调用方的AbilityStage中，针对启动模式为specified的UIAbility返回一个UIAbility实例对应的一个Key值
        // 当前示例指的是module1 Module的FuncAbility
        if (want.abilityName === 'FuncAbility') {
            // 返回的字符串Key标识为自定义拼接的字符串内容
            return `ControlModule_EntryAbilityInstance_${want.parameters.instanceKey}`;
        }

        return '';
    }
}

例如，在文档应用中，可以对不同的文档实例内容绑定不同的Key值。每次新建文档时，可以传入不同的新Key值（如将文件的路径作为一个Key标识），此时AbilityStage中启动UIAbility时都会创建一个新的UIAbility实例。而当新建的文档保存之后，回到桌面，或者新打开一个已保存的文档，再次打开该已保存的文档时，AbilityStage中再次启动该UIAbility时，打开的仍然是之前原来已保存的文档界面。

// 在文档应用中，可以对不同的文档实例内容绑定不同的Key值
// 当每次新建文档时，传入不同的新Key值（如可以将文件的路径作为一个Key标识）
// 此时AbilityStage中启动UIAbility时都会创建一个新的UIAbility实例
// 而当新建的文档保存之后，回到桌面，或者新打开一个已保存的文档，再次打开该已保存的文档时，
// AbilityStage中再次启动该UIAbility时，打开的仍然是之前原来已保存的文档界面

这样，通过指定实例模式的配置，可以实现更加灵活和符合业务场景的UIAbility启动方式。

结语

通过本文，我们详细介绍了HarmonyOS UIAbility组件的生命周期、WindowStage的创建和销毁、UI界面的加载，以及UIAbility的启动模式。通过了解这些知识点，开发者可以更好地利用UIAbility组件构建丰富的HarmonyOS应用。同时，对于启动模式的理解和灵活运用，可以根据不同业务场景选择合适的模式，提升应用的用户体验。希望本文对于HarmonyOS开发者能够提供有益的参考和帮助。