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OpenHarmony NAPI 类对象导出及其生命周期管理(上)

作者：mmseoamin日期：2023-12-14

写在开头：

OpenHarmony 中的 N-API组件定义了由ArkTS (JS/ETS)语言编写的代码和 native 代码（使用 C/C++ 编写）交互的方式，由 Node.js Node-API 框架扩展而来。

什么是Node.js Node-API 框架
Node.js Node-API为开发者提供了一套C/C++ API用于开发Node.js的Native扩展模块。从Node.js 8.0.0开始，Node-API以实验性特性作为Node.js本身的一部分被引入，并且从Node.js 10.0.0开始正式全面支持Node-API。
- 本文以OpenHarmony 3.2beta3源码中的node.js三方库为例，从third_party/node/README.OpenSource中可得知3.2beta3移植的node版本为14.19.1，因此可参考的Node.js N-API链接为14.19.1版本，如下：https://nodejs.org/docs/latest-v14.x/api/n-api.html
- 接口名方面，OpenHarmony 中的 N-API 组件提供的接口名与三方库Node.js一致，目前支持部分接口，详情见libnapi.ndk.json文件。
  
  本篇是该系列文章的第5篇上半部分。有离北况归的地方就一定会有样例源码，本文提供了一个IDE开发的NAPI工程用来学习本篇知识点，下半部分将对源码进行解析。通过本文您将熟悉：
  - NAPI 导出类对象
  - NAPI 对象生命周期管理
    目录
    - 1.NAPI 类对象导出
    - - 1.1. NAPI导出类对象流程
      - 2. NAPI 对象生命周期
      - 3. 关于本文提供的样例工程
      - 3.1 触觉智能 IDO-EVB3568-V1 开发板
        3.2. 样例工程运行
        知识点附送
        1.NAPI 类对象导出
        
        OpenHarmony NAPI提供了一种“包装”C ++类和实例的方法，以便JS应用可以调用类的构造函数和方法。
        Node.js Node-API中关于导出类对象的内容，参考链接 : https://nodejs.org/docs/latest-v14.x/api/n-api.html#n_api_object_wrap
        1.1. NAPI导出类对象流程
        
        通过napi_define_class定义一个JS类
        
        它包含了与 C++ 类对应的构造函数、静态属性、方法、实例属性和方法。
        
        通过napi_wrap将 C++ 实例绑定在 JS对象中
        
        当 JS代码调用构造函数时，构造函数回调会使用napi_wrap将一个新的 C++ 实例绑定在 JS对象中，然后返回绑定的C++ 实例。
        
        通过napi_unwrap获取作为调用目标的C++ 实例
        
        当 JS调用C++ 类的方法或属性时，会调用相应的napi_callback C++ 函数。对于实例回调，napi_unwrap获取作为调用目标的 C++ 实例。
        
        这里的napi_callback C++ 函数是指被 Node.js Node-API调用的C++ 函数
        
        2. NAPI 对象生命周期
        
        程序的生命周期是指程序从启动，运行到结束的整个过程。
        
        NAPI 对象的生命周期代表着从对象创建到释放的整个过程，如下图所示：
        
        在ArkTS应用启动时会加载NAPI模块，而在NAPI模块加载过程中会创建一个对象A提供给应用使用，在应用退出或者主动释放A对象前，A对象必须一直保持"活跃"状态。从A对象创建到释放的整个过程也代表着A对象的生命周期。
        
        以下是Node-API 中关于对象生命周期的解释：
        
        当调用Node-API时，底层虚拟机在堆中对象的句柄可能以napi_values的形式返回。这些句柄必须保持对象“活动”，直到本地代码不再需要它们。参考链接:https://nodejs.org/docs/latest-v14.x/api/n-api.html#n_api_object_lifetime_management
        
        句柄是一个标识符，是用来标识对象的。
        
        NAPI 环境生命周期API的内容参考链接如下：https://nodejs.org/docs/latest-v14.x/api/n-api.html#n_api_environment_life_cycle_apis
        
        3. 关于本文提供的样例工程
        
        本文提供了一个IDE开发的NAPI工程用来学习NAPI 类对象导出和对象生命周期管理。
        笔者运行环境：
        触觉智能 IDO-EVB3568-V1 开发板
        OpenHarmony 3.2Beta2
        DevEco Studio 3.1.0.100
        3.1 触觉智能 IDO-EVB3568-V1 开发板
        
        触觉智能的这个rk3568开发板是笔者去年8月份网上冲浪购买的，4GB+32GB开发板 + 一块10.1英寸的MIPI屏幕 + 电源适配器　＋　usb调试器（搞开源鸿蒙用不上）一共 739米。笔者认为是性价比无敌的开源鸿蒙标准系统开发板。
        
        触觉智能一直在给 IDO-EVB3568-V1 开发板适配最新的OpenHarmony版本。例如2月1号发布Beta5，作为消费者的笔者立马收到了适配了IDO-EVB3568-V1的Beta5镜像包，有MIPI版本的和HDMI版本。购买后的体验是非常不错的。
        
        3.2. 样例工程运行
        
        1、样例安装运行后，触觉智能 IDO-EVB3568-V1开发板显示如下
        
        以下图片通过OpenHarmony预置的屏幕截图功能获取。截图文件放在下面这四个文件夹下
        /data/service/el2/100/hmdfs/account/files/Pictures/Screenshots/
        /storage/media/100/local/files/Pictures/Screenshots/
        /mnt/hmdfs/100/account/device_view/local/files/Pictures/Screenshots/
        /mnt/hmdfs/100/account/merge_view/files/Pictures/Screenshots/
        然后通过hdc工具导出到PC端。
        
        2、再点击中间的"导出对象"后，PC端DevEco Studio工具的Log窗口查看到对应的调试信息。
        系统的调试信息也在Hilog窗口显示，且信息量大，不方便查看自己的调试信息，可以在log窗口设置过滤信息，让窗口只显示我们过滤关键字NapiTest的信息。
        
        调试信息如下：
        
        08-05 11:09:03.413 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI 2 + 3 = 5 08-05 11:09:03.414 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(2, 3) 1 08-05 11:09:03.414 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(2, 3) 2 08-05 11:09:03.415 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(2, 3) 3 08-05 11:09:03.415 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest]Test NAPI 2+3 = 5 08-05 11:09:52.123 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI 2 + 3 = 5 08-05 11:09:52.123 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(0, 0) 1 08-05 11:09:52.123 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(0, 0) 2 08-05 11:09:52.124 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(0, 0) 3 08-05 11:09:52.124 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest]Test NAPI 4+5 = 0
        
        以上HiLog窗口打印信息中的com.example.objectwraptest是样例工程的包名,在样例应用工程AppScope\app.json5文件中定义。AppScope\app.json5中还可以定义样例应用hap的其他属性。
        entry\src\main\module.json5中startWindowBackground字段可以查看应用开启时过渡动画的颜色，但是在指向的同级目录下具体的文件中设置
        
        在样例应用工程entry\src\main\resources\base\element\string.json中可以查看应用名称
        样例图标修改entry\src\main\resources\base\media\icon.png，大小是114*114像素
        
        知识点附送
        
        OpenHarmony截屏命令：
        # 进入sdk\版本号\toolchain输入cmd打开命令行 hdc_std shell snapshot_display # 截图默认保存在/data/目录下 exit hdc_std file recv OpenHarmony设备端截图文件路径 PC端路径