HarmonyNext实战案例：基于ArkTS的跨设备实时协作白板应用开发

引言

在HarmonyNext生态系统中，跨设备实时协作是一个极具潜力的应用场景。本文将详细讲解如何使用ArkTS语言开发一个跨设备实时协作白板应用，该应用允许多个用户在各自的设备上同时绘制和编辑内容，并实时同步到所有设备。我们将从需求分析、架构设计、代码实现到测试部署，一步步详细讲解，确保读者能够跟随教程完成整个开发过程。

需求分析

我们的目标是开发一个实时协作白板应用，主要功能包括：

白板绘制：用户可以在白板上绘制图形、书写文字。
实时同步：所有用户的绘制内容实时同步到其他设备。
用户管理：支持多用户同时协作，并显示当前在线用户。
历史记录：保存白板的历史记录，支持回放和撤销操作。

架构设计

应用的整体架构分为以下几个模块：

白板绘制模块：负责处理用户的绘制操作。
实时同步模块：负责将绘制内容实时同步到其他设备。
用户管理模块：负责管理在线用户和用户状态。
历史记录模块：负责保存和回放白板的历史记录。

开发环境准备

在开始编码之前，确保你的开发环境已经配置好：

IDE：使用DevEco Studio 3.1及以上版本。
SDK：确保安装了HarmonyOS Next SDK。
设备：准备至少两台HarmonyOS设备用于测试。

代码实现

1. 白板绘制模块

首先，我们实现白板绘制模块。该模块负责处理用户的绘制操作，并将绘制内容保存到本地。

ark复制代码import { Canvas, Path, Point } from **********';

class Whiteboard {
    private canvas: Canvas;
    private currentPath: Path;
    private paths: Path[] = [];

    constructor(canvasElement: HTMLElement) {
        this.canvas = new Canvas(canvasElement);
        this.canvas.on('pointerdown', this.startDrawing.bind(this));
        this.canvas.on('pointermove', this.continueDrawing.bind(this));
        this.canvas.on('pointerup', this.endDrawing.bind(this));
    }

    startDrawing(event: PointerEvent) {
        this.currentPath = new Path();
        this.currentPath.moveTo(event.offsetX, event.offsetY);
    }

    continueDrawing(event: PointerEvent) {
        if (this.currentPath) {
            this.currentPath.lineTo(event.offsetX, event.offsetY);
            this.canvas.clear();
            this.paths.forEach(path => this.canvas.drawPath(path));
            this.canvas.drawPath(this.currentPath);
        }
    }

    endDrawing() {
        if (this.currentPath) {
            this.paths.push(this.currentPath);
            this.currentPath = null;
        }
    }

    getPaths(): Path[] {
        return this.paths;
    }
}
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代码讲解：

Canvas 类表示一个画布，用于绘制图形。
Path 类表示一条绘制路径，包含多个点。
startDrawing 方法开始绘制一条新路径。
continueDrawing 方法继续绘制当前路径。
endDrawing 方法结束当前路径，并将其保存到路径列表中。

2. 实时同步模块

接下来，我们实现实时同步模块。该模块负责将绘制内容实时同步到其他设备。

ark复制代码import { DistributedData, Device } from **********';

class WhiteboardSync {
    private distributedData: DistributedData;

    constructor() {
        this.distributedData = new DistributedData('whiteboard');
    }

    syncPaths(paths: Path[]) {
        this.distributedData.set('paths', paths);
    }

    onPathsUpdated(callback: (paths: Path[]) => void) {
        this.distributedData.on('change', (key, value) => {
            if (key === 'paths') {
                callback(value);
            }
        });
    }
}
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代码讲解：

DistributedData 类用于在设备之间同步数据。
syncPaths 方法将绘制路径同步到其他设备。
onPathsUpdated 方法监听绘制路径的更新，并触发回调函数。

3. 用户管理模块

然后，我们实现用户管理模块。该模块负责管理在线用户和用户状态。

ark复制代码import { User, UserManager } from **********';

class UserManagerImpl {
    private userManager: UserManager;

    constructor() {
        this.userManager = new UserManager();
    }

    addUser(user: User) {
        this.userManager.addUser(user);
    }

    removeUser(userId: string) {
        this.userManager.removeUser(userId);
    }

    getOnlineUsers(): User[] {
        return this.userManager.getOnlineUsers();
    }
}
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代码讲解：

User 类表示一个用户，包含用户ID和状态信息。
UserManager 类负责管理在线用户。
addUser 方法添加一个新用户。
removeUser 方法移除一个用户。
getOnlineUsers 方法获取当前在线用户列表。

4. 历史记录模块

最后，我们实现历史记录模块。该模块负责保存和回放白板的历史记录。

arkts复制代码import { HistoryManager } from **********';

class WhiteboardHistory {
    private historyManager: HistoryManager;

    constructor() {
        this.historyManager = new HistoryManager();
    }

    saveState(paths: Path[]) {
        this.historyManager.saveState(paths);
    }

    undo() {
        const previousState = this.historyManager.undo();
        return previousState;
    }

    redo() {
        const nextState = this.historyManager.redo();
        return nextState;
    }
}
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代码讲解：