Ability Kit（程序框架服务）提供了应用程序开发和运行的应用模型，是系统为开发者提供的应用程序所需能力的抽象提炼，它提供了应用程序必备的组件和运行机制。有了应用模型，开发者可以基于一套统一的模型进行应用开发，使应用开发更简单、高效。

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一、 Ability Kit 简介

使用场景

• 应用的多Module开发：应用可通过不同类型的Module（HAP、HAR、HSP）来实现应用的功能开发。其中，HAP用于实现应用的功能和特性，HAR与HSP用于实现代码和资源的共享。
• 应用内的交互：应用内的不同组件之间可以相互跳转。比如，在支付应用中，通过入口UIAbility组件启动收付款UIAbility组件。
• 应用间的交互：当前应用可以启动其他应用，来完成某个任务或操作。比如，启动浏览器应用来打开网站、启动文件应用来浏览或编辑文件等。
• 应用的跨设备流转：通过应用的跨端迁移和多端协同，获得更好的使用体验。比如，在平板上播放的视频，迁移到智慧屏继续播放。

能力范围

• 提供应用进程创建和销毁、应用生命周期调度能力。
• 提供应用组件运行入口、应用组件生命周期调度、组件间交互等能力。
• 提供应用上下文环境、系统环境变化监听等能力。
• 提供应用流转能力。
• 提供多包机制、共享包、应用信息配置等能力。
• 提供程序访问控制能力。
• 提供安全密码自动填充能力。

亮点/特征

1. 为复杂应用而设计
   多个应用组件共享同一个ArkTS引擎（运行ArkTS语言的虚拟机）实例，应用组件之间可以方便的共享对象和状态，同时减少复杂应用运行对内存的占用。
   采用面向对象的开发方式，使得复杂应用代码可读性高、易维护性好、可扩展性强。
   提供模块化能力开发的支持。
2. 原生支持应用组件级的跨端迁移和多端协同
   Stage模型实现了应用组件与UI解耦。
   在跨端迁移场景下，系统在多设备的应用组件之间迁移数据/状态后，UI便可利用ArkUI的声明式特点，通过应用组件中保存的数据/状态恢复用户界面，便捷实现跨端迁移。
   在多端协同场景下，应用组件具备组件间通信的RPC调用能力，天然支持跨设备应用组件的交互。
3. 支持多设备和多窗口形态
   应用组件管理和窗口管理在架构层面解耦。
   便于系统对应用组件进行裁剪（无屏设备可裁剪窗口）。
   便于系统扩展窗口形态。
   在多设备（如桌面设备和移动设备）上，应用组件可使用同一套生命周期。
4. 平衡应用能力和系统管控成本
   Stage模型重新定义应用能力的边界，平衡应用能力和系统管控成本。
   提供特定场景（如服务卡片、输入法）的应用组件，以便满足更多的使用场景。
   规范化后台进程管理：为保障用户体验，Stage模型对后台应用进程进行了有序治理，应用程序不能随意驻留在后台，同时应用后台行为受到严格管理，防止恶意应用行为。

与相关Kit的关系

ArkUI: 在Ability Kit的UIAbility组件中，可以使用ArkUI提供的组件、事件、动效、状态管理等能力。

ArkTS: ArkTS提供了语言运行时相关能力。

二、应用模型

应用模型的构成要素

应用模型是系统为开发者提供的应用程序所需能力的抽象提炼，它提供了应用程序必备的组件和运行机制。有了应用模型，开发者可以基于一套统一的模型进行应用开发，使应用开发更简单、高效。

应用模型的构成要素包括：

1. 应用组件
   应用组件是应用的基本组成单位，是应用的运行入口。用户启动、使用和退出应用过程中，应用组件会在不同的状态间切换，这些状态称为应用组件的生命周期。应用组件提供生命周期的回调函数，开发者通过应用组件的生命周期回调感知应用的状态变化。应用开发者在编写应用时，首先需要编写的就是应用组件，同时还需编写应用组件的生命周期回调函数，并在应用配置文件中配置相关信息。这样，操作系统在运行期间通过配置文件创建应用组件的实例，并调度它的生命周期回调函数，从而执行开发者的代码。

2. 应用进程模型
   应用进程模型定义应用进程的创建和销毁方式，以及进程间的通信方式。

3. 应用线程模型
   应用线程模型定义应用进程内线程的创建和销毁方式、主线程和UI线程的创建方式、线程间的通信方式。

4. 应用任务管理模型（仅对系统应用开放）
   应用任务管理模型定义任务（Mission）的创建和销毁方式，以及任务与组件间的关系。所谓任务，即用户使用一个应用组件实例的记录。每次用户启动一个新的应用组件实例，都会生成一个新的任务。例如，用户启动一个视频应用，此时在“最近任务”界面，将会看到视频应用这个任务，当用户点击这个任务时，系统会把该任务切换到前台，如果这个视频应用中的视频编辑功能也是通过应用组件编写的，那么在用户启动视频编辑功能时，会创建视频编辑的应用组件实例，在“最近任务”界面中，将会展示视频应用、视频编辑两个任务。

5. 应用配置文件
   应用配置文件中包含应用配置信息、应用组件信息、权限信息、开发者自定义信息等，这些信息在编译构建、分发和运行阶段分别提供给编译工具、应用市场和操作系统使用。

应用模型概况

随着系统的演进发展，先后提供了两种应用模型：

• FA（Feature Ability）模型：从API 7开始支持的模型，已经不再主推。

• Stage模型：从API 9开始新增的模型，是目前主推且会长期演进的模型。在该模型中，由于提供了AbilityStage、WindowStage等类作为应用组件和Window窗口的“舞台”，因此称这种应用模型为Stage模型。

通过对比认识FA模型与Stage模型

Stage模型与FA模型最大的区别在于：Stage模型中，多个应用组件共享同一个ArkTS引擎实例；而FA模型中，每个应用组件独享一个ArkTS引擎实例。因此在Stage模型中，应用组件之间可以方便的共享对象和状态，同时减少复杂应用运行对内存的占用。Stage模型作为主推的应用模型，开发者通过它能够更加便利地开发出分布式场景下的复杂应用。

FA模型
(红色字体为)Stage模型

1. 应用组件

• PageAbility组件：包含UI，提供展示UI的能力。
  ServiceAbility组件：提供后台服务的能力，无UI。
  DataAbility组件：提供数据分享的能力，无UI。
• 通过导出匿名对象、固定入口文件的方式指定应用组件。开发者无法进行派生，不利于扩展能力。

UIAbility组件：包含UI，提供展示UI的能力，主要用于和用户交互。 ExtensionAbility组件：提供特定场景（如卡片、输入法）的扩展能力，满足更多的使用场景。 采用面向对象的方式，将应用组件以类接口的形式开放给开发者，可以进行派生，利于扩展能力。

2. 进程模型

• 有两类进程：
  主进程
  渲染进程

有三类进程：
主进程
ExtensionAbility进程
渲染进程

3. 线程模型

• ArkTS引擎实例的创建
  一个进程可以运行多个应用组件实例，每个应用组件实例分别运行在单独的ArkTS引擎实例中。
• 线程模型
  每个ArkTS引擎实例都在一个单独线程（非主线程）上创建，主线程没有ArkTS引擎实例。
• 进程内对象共享：不支持。

ArkTS引擎实例的创建
一个进程可以运行多个应用组件实例，所有应用组件实例共享一个ArkTS引擎实例。
线程模型
ArkTS引擎实例在主线程上创建。
进程内对象共享：支持。

4. 应用配置文件

• 使用config.json描述应用信息、HAP信息和应用组件信息。

使用app.json5描述应用信息，module.json5描述HAP信息、应用组件信息。

三、Stage模型开发概述

Stage模型概念图

• AbilityStage
  每个Entry类型或者Feature类型的HAP在运行期都有一个AbilityStage类实例，当HAP中的代码首次被加载到进程中的时候，系统会先创建AbilityStage实例。

• UIAbility组件和ExtensionAbility组件
  Stage模型提供UIAbility和ExtensionAbility两种类型的组件，这两种组件都有具体的类承载，支持面向对象的开发方式。
  1. UIAbility组件是一种包含UI的应用组件，主要用于和用户交互。例如，图库类应用可以在UIAbility组件中展示图片瀑布流，在用户选择某个图片后，在新的页面中展示图片的详细内容。同时用户可以通过返回键返回到瀑布流页面。UIAbility组件的生命周期只包含创建/销毁/前台/后台等状态，与显示相关的状态通过WindowStage的事件暴露给开发者。
  2. ExtensionAbility组件是一种面向特定场景的应用组件。开发者并不直接从ExtensionAbility组件派生，而是需要使用ExtensionAbility组件的派生类。目前ExtensionAbility组件有用于卡片场景的FormExtensionAbility，用于输入法场景的InputMethodExtensionAbility，用于闲时任务场景的WorkSchedulerExtensionAbility等多种派生类，这些派生类都是基于特定场景提供的。例如，用户在桌面创建应用的卡片，需要应用开发者从FormExtensionAbility派生，实现其中的回调函数，并在配置文件中配置该能力。ExtensionAbility组件的派生类实例由用户触发创建，并由系统管理生命周期。在Stage模型上，三方应用开发者不能开发自定义服务，而需要根据自身的业务场景通过ExtensionAbility组件的派生类来实现。

• WindowStage
  每个UIAbility实例都会与一个WindowStage类实例绑定，该类起到了应用进程内窗口管理器的作用。它包含一个主窗口。也就是说UIAbility实例通过WindowStage持有了一个主窗口，该主窗口为ArkUI提供了绘制区域。

• Context
  在Stage模型上，Context及其派生类向开发者提供在运行期可以调用的各种资源和能力。UIAbility组件和各种ExtensionAbility组件的派生类都有各自不同的Context类，他们都继承自基类Context，但是各自又根据所属组件，提供不同的能力。

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