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NAPI 类对象导出及其生命周期管理 (上)

作者:离北况归
  • 2023-03-13
    江苏
  • 本文字数:2842 字

    阅读完需:约 9 分钟

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


往期回顾三方库移植之NAPI开发[1]—Hello OpenHarmony NAPI


三方库移植之NAPI开发[2]C/C++与JS的数据类型转换


三方库移植之NAPI开发[3]通过IDE开发NAPI工程


三方库移植之NAPI开发[4]异步调用:Callback&Promise


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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。购买链接如下:https://item.taobao.com/item.htm?spm=4645b.1.14.1.5c4a4a7dv1soeZ&id=658789039056&ns=1&abbucket=5#detail



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 = 508-05 11:09:03.414 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(2, 3) 108-05 11:09:03.414 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(2, 3) 208-05 11:09:03.415 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(2, 3) 308-05 11:09:03.415 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest]Test NAPI 2+3 = 508-05 11:09:52.123 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI 2 + 3 = 508-05 11:09:52.123 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(0, 0) 108-05 11:09:52.123 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(0, 0) 208-05 11:09:52.124 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest] Test NAPI add(0, 0) 308-05 11:09:52.124 1802-1802/com.example.objectwraptest I A0fefe/JsApp: [NapiTest]Test NAPI 4+5 = 0
复制代码


  • 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 shellsnapshot_display# 截图默认保存在/data/目录下exithdc_std file recv OpenHarmony设备端截图文件路径 PC端路径
复制代码



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