مقدمه اولیه کیت IPC: درک معماری ارتباطات بین فرآیندی HarmonyOS

Summarize this content to 400 words in Persian Lang
هدف این مقاله بررسی جزئیات فنی سیستم هارمونی او اس بعدی هواوی (در حال حاضر API12) و خلاصه کردن آن بر اساس شیوه‌های توسعه واقعی است. به طور عمده به عنوان حاملی برای اشتراک گذاری و تبادل فناوری، اشتباهات و حذفیات اجتناب ناپذیر است که نظرات و سوالات ارزشمندی را برای پیشرفت متقابل مطرح کنند. این مقاله محتوای اصلی است و هر گونه چاپ مجدد به هر شکلی باید منبع و نویسنده اصلی را ذکر کند.

در توسعه برنامه HarmonyOS، ارتباطات بین فرآیندی (IPC) یک عنصر کلیدی در ساخت معماری پیچیده برنامه است. کیت IPC به توسعه‌دهندگان قابلیت‌های ارتباطی بین فرآیندی قدرتمندی را ارائه می‌دهد که امکان همکاری کارآمد بین فرآیندهای مختلف و تحقق عملکردهای غنی و متنوع را فراهم می‌کند.

مفاهیم اساسی ارتباطات بین فرآیندی

تعریف و تفاوت بین IPC و RPC

IPC (ارتباط بین فرآیندی)، که ارتباط بین فرآیندی درون دستگاه است. عمدتاً برای تعامل داده ها و فراخوانی روش بین فرآیندهای مختلف در یک دستگاه استفاده می شود. به عنوان مثال، چندین فرآیند سرویس در یک برنامه ممکن است نیاز به همکاری با یکدیگر داشته باشند، در این صورت IPC نقش مهمی ایفا می کند. IPC از درایور Binder برای تحقق ارتباطات بین فرآیندی استفاده می کند، که مانند ایجاد یک کانال لجستیک کارآمد (درایور Binder) بین کارگاه های مختلف (فرآیندها) در یک کارخانه (تجهیزات) است تا آنها را برای انتقال اطلاعات و همکاری در تولید تسهیل کند.

RPC (Remote Procedure Call)، که ارتباط بین فرآیندی بین دستگاه ها است. هنگامی که صحبت از همکاری عملکردی بین دستگاهی می شود، مانند سناریوهای اتصال چند دستگاه، RPC مفید است. به یک فرآیند روی یک دستگاه اجازه می‌دهد تا روش یک فرآیند را در دستگاه دیگر فراخوانی کند، گویی کارخانه‌های مختلف (دستگاه‌ها) می‌توانند از راه دور درخواست تولید مشترک کنند. RPC برای دستیابی به ارتباط بین دستگاهی به درایورهای اتوبوس نرم متکی است.

چرا IPC و RPC مورد نیاز است

هر فرآیند دارای منابع و فضای حافظه مستقل در سیستم عامل است، که مانند هر خانواده دارای فضای مستقل و ویژگی است که توسط دیگران به دلخواه قابل دسترسی نیست. بدون IPC و RPC، به اشتراک گذاری اطلاعات موثر و همکاری بین فرآیندها امکان پذیر نخواهد بود و عملکردهای برنامه بسیار محدود خواهد بود. به عنوان مثال، در یک برنامه پخش موسیقی، فرآیند سرویس پخش باید با فرآیند رابط کاربری ارتباط برقرار کند تا وضعیت پخش، نمایش اشعار و غیره را به روز کند، که برای پیاده سازی به IPC نیاز دارد. در سناریوی خانه هوشمند، زمانی که تلفن همراه یک بلندگوی هوشمند را برای پخش موسیقی کنترل می‌کند، برای دستیابی به ارتباط بین دستگاهی به RPC نیاز است.

معماری اصلی و اصل کار کیت IPC

سناریوهای استفاده از مدل Client-Server و ثبت قابلیت سیستم (System Ability).

کیت IPC معمولاً از مدل Client-Server برای ارتباطات بین فرآیندی استفاده می کند. در این مدل، تقسیم بندی نقش ها مشخص است.

سمت سرور که ارائه دهنده خدمات است مانند آشپزخانه رستوران است که وظیفه ارائه انواع لذیذ (خدمات) را بر عهده دارد. در کیت IPC، سرور باید ابتدا خدمات خود را با سیستم مدیریت (SAMgr) ثبت کند چه غذایی (خدماتی) می تواند ارائه دهد.

مشتری، طرف درخواست کننده خدمات، مشابه مشتری است. زمانی که کلاینت نیاز به استفاده از سرویس های سرور دارد، ابتدا باید شی پراکسی سرور را از SAMgr دریافت کند و سپس از طریق این شی پراکسی با سرور ارتباط برقرار کند. این دقیقاً مانند این است که مشتری منوی رستوران (پروکسی) را روی یک پلتفرم غذا پیدا کند، سپس طبق منو غذا سفارش دهد (شروع یک درخواست)، آشپزخانه (سرور) غذا را طبق سفارش آماده کند (در حال پردازش درخواست)، و در نهایت غذا از طریق گارسون (راننده) روی میز به مشتری تحویل داده می شود (نتایج پردازش را برمی گرداند).

مکانیسم های ارتباطی مختلف که توسط Binder و Soft Bus هدایت می شوند

در ارتباطات IPC، هنگام استفاده از درایور Binder، یک پیوند ارتباطی کارآمد در داخل دستگاه ایجاد می کند. درایور Binder مانند یک بزرگراه اختصاصی داخلی است و داده ها بین فرآیندها می توانند به سرعت و پایدار منتقل شوند. به عنوان مثال، در یک شرکت بزرگ (تجهیزات)، بخش‌های مختلف (فرایندها) اغلب داده‌ها را از طریق شبکه پرسرعت داخلی (درایور Binder) مبادله می‌کنند تا از عملکرد کارآمد تجاری اطمینان حاصل کنند.

ارتباطات RPC بر درایورهای اتوبوس نرم متکی است که مانند شبکه های حمل و نقلی هستند که شهرهای مختلف (دستگاه ها) را به هم متصل می کنند. این فرآیندها را در دستگاه های مختلف قادر می سازد تا در سراسر مرزهای دستگاه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. به عنوان مثال، در یک شرکت زنجیره ای بین شهری، شعب (دستگاه ها) در شهرهای مختلف می توانند اطلاعات و همکاری تجاری را از طریق شبکه های حمل و نقل عمومی به اشتراک بگذارند (رانندگان اتوبوس های نرم افزاری) به عنوان مثال، دفتر مرکزی (فرایند روی یک دستگاه) می تواند از راه دور شعب را کنترل کند (فرآیند در دستگاه دیگری) ارتقاء (روش تماس).

سناریوهای کاربردی کیت IPC

تماس سرویس پس زمینه IPC

در برنامه‌های HarmonyOS، یکی از سناریوهای کاربردی معمول IPC، تماس‌های سرویس پس‌زمینه است. به عنوان مثال، در یک برنامه دانلود، فرآیند سرویس دانلود پس‌زمینه آن وظیفه دانلود فایل‌ها را بر عهده دارد، در حالی که فرآیند رابط کاربری نیاز به دریافت پیشرفت دانلود، توقف یا ادامه دانلود و سایر عملیات دارد. از طریق مکانیسم IPC، فرآیند رابط کاربر می تواند با فرآیند سرویس دانلود پس زمینه برای اجرای این توابع ارتباط برقرار کند. این مانند دانلود یک فیلم در تلفن همراه شما است. به فرآیند خدمات پس زمینه).

کاربرد مشترک چند ترمینالی RPC

RPC نقش مهمی در سناریوهای همکاری چند ترمینال ایفا می کند. به عنوان مثال خانه هوشمند را در نظر بگیرید، تلفن همراه شما (یک دستگاه) می تواند با روش پخش موسیقی بلندگوی هوشمند (دستگاه دیگر) از طریق RPC تماس بگیرد تا پخش موسیقی را از راه دور کنترل کند. یا در یک سناریوی اداری توزیع شده، می توانید از راه دور به منابع فایل روی سرور شرکت (دستگاه دیگر) از یک کامپیوتر (یک دستگاه) دسترسی داشته باشید، آنها را ویرایش و ذخیره کنید .

نمونه کد و تصاویر

کد زیر یک نمونه کد ثبت قابلیت ساده سیستم است:

// 假设这是一个自定义的服务类，继承自某个系统服务基类
public class MyService extends SystemAbility {
private static final int MY_SERVICE_ID = 12345;

public MyService() {
super(MY_SERVICE_ID);
}

@Override
public void onStart() {
// 在这里进行服务的初始化工作
super.onStart();
}

@Override
public void onStop() {
// 在这里进行服务的停止清理工作
super.onStop();
}

// 定义服务提供的方法
public void doSomething() {
// 具体的服务逻辑
}
}

// 在应用启动时注册服务
public class MyApplication extends Application {
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
MyService myService = new MyService();
try {
// 向系统能力管理者注册服务
SystemAbilityManager.addSystemAbility(myService);
} catch (SystemAbilityManager.SystemAbilityError error) {
// 处理注册失败的情况
error.printStackTrace();
}
}
}

در زیر یک نمودار ساده از نمودار معماری Client-Server آورده شده است (در اینجا یک توضیح متنی وجود دارد، در واقع می توانید یک نمودار معماری حرفه ای ترسیم کنید):

اجزاء
توصیف کنید

مشتری
فرآیندی که درخواستی را برای سرور آغاز می کند، با به دست آوردن شیء پروکسی پروکسی در سرور، متد را در سرور فراخوانی می کند.

پروکسی
که در فرآیند سمت کلاینت قرار دارد، همان تعریف رابط سمت سرور را دارد و مسئول ارسال درخواست‌ها از مشتری به سرور و ارسال نتایج برگشتی از سرور به مشتری است.

سمت سرور
فرآیند ارائه خدمات شامل پیاده سازی منطق تجاری خاص است.

خرد
در فرآیند سمت سرور قرار دارد، درخواست ارسال شده توسط Proxy را دریافت می کند، روش تجاری واقعی را در سمت سرور فراخوانی می کند و نتیجه را به Proxy برمی گرداند.

مدیریت توانایی سیستم (SAMgr)
مسئول مدیریت قابلیت‌های سیستم (سرویس‌ها)، ارائه رابط کاربری برای به دست آوردن اشیاء پراکسی سمت سرور و هماهنگی عملیاتی مانند ثبت نام، پرس و جو و راه‌اندازی سرویس‌ها.

درایور بایندر (IPC) یا درایور اتوبوس نرم (RPC)
مسئول انتقال داده ها و پیام ها بین فرآیندها و تحقق ارتباطات بین فرآیندی است.

از طریق مقدمه بالا برای کیت IPC، امیدوارم بتوانید مکانیسم ارتباط بین فرآیندی در هارمونی او اس را بهتر درک کنید، به طوری که بتوانید از IPC و RPC انعطاف‌پذیرتر در توسعه برنامه‌ها برای ساخت برنامه‌های مشترک قدرتمند و کارآمد استفاده کنید. دفعه بعد در مورد شیوه های توسعه کیت IPC، از جمله نحوه نوشتن کد ارتباطی IPC کارآمد بحث خواهیم کرد، پس با ما همراه باشید! ههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههه!

هدف این مقاله بررسی جزئیات فنی سیستم هارمونی او اس بعدی هواوی (در حال حاضر API12) و خلاصه کردن آن بر اساس شیوه‌های توسعه واقعی است. به طور عمده به عنوان حاملی برای اشتراک گذاری و تبادل فناوری، اشتباهات و حذفیات اجتناب ناپذیر است که نظرات و سوالات ارزشمندی را برای پیشرفت متقابل مطرح کنند. این مقاله محتوای اصلی است و هر گونه چاپ مجدد به هر شکلی باید منبع و نویسنده اصلی را ذکر کند.

در توسعه برنامه HarmonyOS، ارتباطات بین فرآیندی (IPC) یک عنصر کلیدی در ساخت معماری پیچیده برنامه است. کیت IPC به توسعه‌دهندگان قابلیت‌های ارتباطی بین فرآیندی قدرتمندی را ارائه می‌دهد که امکان همکاری کارآمد بین فرآیندهای مختلف و تحقق عملکردهای غنی و متنوع را فراهم می‌کند.

مفاهیم اساسی ارتباطات بین فرآیندی

تعریف و تفاوت بین IPC و RPC

IPC (ارتباط بین فرآیندی)، که ارتباط بین فرآیندی درون دستگاه است. عمدتاً برای تعامل داده ها و فراخوانی روش بین فرآیندهای مختلف در یک دستگاه استفاده می شود. به عنوان مثال، چندین فرآیند سرویس در یک برنامه ممکن است نیاز به همکاری با یکدیگر داشته باشند، در این صورت IPC نقش مهمی ایفا می کند. IPC از درایور Binder برای تحقق ارتباطات بین فرآیندی استفاده می کند، که مانند ایجاد یک کانال لجستیک کارآمد (درایور Binder) بین کارگاه های مختلف (فرآیندها) در یک کارخانه (تجهیزات) است تا آنها را برای انتقال اطلاعات و همکاری در تولید تسهیل کند.

RPC (Remote Procedure Call)، که ارتباط بین فرآیندی بین دستگاه ها است. هنگامی که صحبت از همکاری عملکردی بین دستگاهی می شود، مانند سناریوهای اتصال چند دستگاه، RPC مفید است. به یک فرآیند روی یک دستگاه اجازه می‌دهد تا روش یک فرآیند را در دستگاه دیگر فراخوانی کند، گویی کارخانه‌های مختلف (دستگاه‌ها) می‌توانند از راه دور درخواست تولید مشترک کنند. RPC برای دستیابی به ارتباط بین دستگاهی به درایورهای اتوبوس نرم متکی است.

چرا IPC و RPC مورد نیاز است

هر فرآیند دارای منابع و فضای حافظه مستقل در سیستم عامل است، که مانند هر خانواده دارای فضای مستقل و ویژگی است که توسط دیگران به دلخواه قابل دسترسی نیست. بدون IPC و RPC، به اشتراک گذاری اطلاعات موثر و همکاری بین فرآیندها امکان پذیر نخواهد بود و عملکردهای برنامه بسیار محدود خواهد بود. به عنوان مثال، در یک برنامه پخش موسیقی، فرآیند سرویس پخش باید با فرآیند رابط کاربری ارتباط برقرار کند تا وضعیت پخش، نمایش اشعار و غیره را به روز کند، که برای پیاده سازی به IPC نیاز دارد. در سناریوی خانه هوشمند، زمانی که تلفن همراه یک بلندگوی هوشمند را برای پخش موسیقی کنترل می‌کند، برای دستیابی به ارتباط بین دستگاهی به RPC نیاز است.

معماری اصلی و اصل کار کیت IPC

سناریوهای استفاده از مدل Client-Server و ثبت قابلیت سیستم (System Ability).

کیت IPC معمولاً از مدل Client-Server برای ارتباطات بین فرآیندی استفاده می کند. در این مدل، تقسیم بندی نقش ها مشخص است.

سمت سرور که ارائه دهنده خدمات است مانند آشپزخانه رستوران است که وظیفه ارائه انواع لذیذ (خدمات) را بر عهده دارد. در کیت IPC، سرور باید ابتدا خدمات خود را با سیستم مدیریت (SAMgr) ثبت کند چه غذایی (خدماتی) می تواند ارائه دهد.

مشتری، طرف درخواست کننده خدمات، مشابه مشتری است. زمانی که کلاینت نیاز به استفاده از سرویس های سرور دارد، ابتدا باید شی پراکسی سرور را از SAMgr دریافت کند و سپس از طریق این شی پراکسی با سرور ارتباط برقرار کند. این دقیقاً مانند این است که مشتری منوی رستوران (پروکسی) را روی یک پلتفرم غذا پیدا کند، سپس طبق منو غذا سفارش دهد (شروع یک درخواست)، آشپزخانه (سرور) غذا را طبق سفارش آماده کند (در حال پردازش درخواست)، و در نهایت غذا از طریق گارسون (راننده) روی میز به مشتری تحویل داده می شود (نتایج پردازش را برمی گرداند).

مکانیسم های ارتباطی مختلف که توسط Binder و Soft Bus هدایت می شوند

در ارتباطات IPC، هنگام استفاده از درایور Binder، یک پیوند ارتباطی کارآمد در داخل دستگاه ایجاد می کند. درایور Binder مانند یک بزرگراه اختصاصی داخلی است و داده ها بین فرآیندها می توانند به سرعت و پایدار منتقل شوند. به عنوان مثال، در یک شرکت بزرگ (تجهیزات)، بخش‌های مختلف (فرایندها) اغلب داده‌ها را از طریق شبکه پرسرعت داخلی (درایور Binder) مبادله می‌کنند تا از عملکرد کارآمد تجاری اطمینان حاصل کنند.

ارتباطات RPC بر درایورهای اتوبوس نرم متکی است که مانند شبکه های حمل و نقلی هستند که شهرهای مختلف (دستگاه ها) را به هم متصل می کنند. این فرآیندها را در دستگاه های مختلف قادر می سازد تا در سراسر مرزهای دستگاه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. به عنوان مثال، در یک شرکت زنجیره ای بین شهری، شعب (دستگاه ها) در شهرهای مختلف می توانند اطلاعات و همکاری تجاری را از طریق شبکه های حمل و نقل عمومی به اشتراک بگذارند (رانندگان اتوبوس های نرم افزاری) به عنوان مثال، دفتر مرکزی (فرایند روی یک دستگاه) می تواند از راه دور شعب را کنترل کند (فرآیند در دستگاه دیگری) ارتقاء (روش تماس).

سناریوهای کاربردی کیت IPC

تماس سرویس پس زمینه IPC

در برنامه‌های HarmonyOS، یکی از سناریوهای کاربردی معمول IPC، تماس‌های سرویس پس‌زمینه است. به عنوان مثال، در یک برنامه دانلود، فرآیند سرویس دانلود پس‌زمینه آن وظیفه دانلود فایل‌ها را بر عهده دارد، در حالی که فرآیند رابط کاربری نیاز به دریافت پیشرفت دانلود، توقف یا ادامه دانلود و سایر عملیات دارد. از طریق مکانیسم IPC، فرآیند رابط کاربر می تواند با فرآیند سرویس دانلود پس زمینه برای اجرای این توابع ارتباط برقرار کند. این مانند دانلود یک فیلم در تلفن همراه شما است. به فرآیند خدمات پس زمینه).

کاربرد مشترک چند ترمینالی RPC

RPC نقش مهمی در سناریوهای همکاری چند ترمینال ایفا می کند. به عنوان مثال خانه هوشمند را در نظر بگیرید، تلفن همراه شما (یک دستگاه) می تواند با روش پخش موسیقی بلندگوی هوشمند (دستگاه دیگر) از طریق RPC تماس بگیرد تا پخش موسیقی را از راه دور کنترل کند. یا در یک سناریوی اداری توزیع شده، می توانید از راه دور به منابع فایل روی سرور شرکت (دستگاه دیگر) از یک کامپیوتر (یک دستگاه) دسترسی داشته باشید، آنها را ویرایش و ذخیره کنید .

نمونه کد و تصاویر

کد زیر یک نمونه کد ثبت قابلیت ساده سیستم است:

// 假设这是一个自定义的服务类，继承自某个系统服务基类
public class MyService extends SystemAbility {
    private static final int MY_SERVICE_ID = 12345;

    public MyService() {
        super(MY_SERVICE_ID);
    }

    @Override
    public void onStart() {
        // 在这里进行服务的初始化工作
        super.onStart();
    }

    @Override
    public void onStop() {
        // 在这里进行服务的停止清理工作
        super.onStop();
    }

    // 定义服务提供的方法
    public void doSomething() {
        // 具体的服务逻辑
    }
}

// 在应用启动时注册服务
public class MyApplication extends Application {
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        MyService myService = new MyService();
        try {
            // 向系统能力管理者注册服务
            SystemAbilityManager.addSystemAbility(myService);
        } catch (SystemAbilityManager.SystemAbilityError error) {
            // 处理注册失败的情况
            error.printStackTrace();
        }
    }
}

در زیر یک نمودار ساده از نمودار معماری Client-Server آورده شده است (در اینجا یک توضیح متنی وجود دارد، در واقع می توانید یک نمودار معماری حرفه ای ترسیم کنید):

از طریق مقدمه بالا برای کیت IPC، امیدوارم بتوانید مکانیسم ارتباط بین فرآیندی در هارمونی او اس را بهتر درک کنید، به طوری که بتوانید از IPC و RPC انعطاف‌پذیرتر در توسعه برنامه‌ها برای ساخت برنامه‌های مشترک قدرتمند و کارآمد استفاده کنید. دفعه بعد در مورد شیوه های توسعه کیت IPC، از جمله نحوه نوشتن کد ارتباطی IPC کارآمد بحث خواهیم کرد، پس با ما همراه باشید! ههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههههه!