HarmonyNext实战案例：基于ArkTS的跨设备协同绘图应用开发

引言

在HarmonyNext生态系统中，跨设备协同能力是其核心特性之一，它允许多个设备在同一任务中无缝协作。本文将详细介绍如何使用ArkTS语言开发一个跨设备协同绘图应用，通过实战案例深入讲解其实现原理和代码编写过程。该应用允许多个用户在不同设备上同时绘制同一幅画，并实时同步绘图内容。

系统设计概述

需求分析

我们的目标是开发一个跨设备协同绘图应用，具备以下功能：

绘图功能：用户可以在设备上绘制图形，并实时同步到其他设备。
设备发现与连接：系统能够发现附近的设备并建立连接。
协同绘图：多个用户可以在同一画布上同时绘制内容。
画布管理：支持创建、保存和加载画布。

架构设计

系统采用分布式架构，主要由以下几个模块组成：

绘图引擎：负责绘制图形并处理用户输入。
设备管理器：负责设备的发现、连接和断开。
协同管理器：负责绘图内容的同步和协作。
UI层：提供用户界面，展示画布和设备信息。

实战案例：跨设备协同绘图应用开发

环境准备

在开始编写代码之前，确保你已经安装了HarmonyNext SDK，并配置好了开发环境。我们将使用ArkTS 12+进行开发。

绘图引擎模块

图形类定义

首先，我们定义一个Shape类，用于表示绘图中的基本图形。

arkts复制代码class Shape {
    id: string;
    type: 'line' | 'circle' | 'rectangle';
    points: Array<{ x: number, y: number }>;
    color: string;

    constructor(id: string, type: 'line' | 'circle' | 'rectangle', color: string) {
        this.id = id;
        this.type = type;
        this.points = [];
        this.color = color;
    }

    addPoint(x: number, y: number): void {
        this.points.push({ x, y });
    }
}

绘图引擎实现

接下来，我们实现DrawingEngine类，用于管理图形的绘制和用户输入。

ark复制代码class DrawingEngine {
    shapes: Map<string, Shape>;

    constructor() {
        this.shapes = new Map();
    }

    createShape(type: 'line' | 'circle' | 'rectangle', color: string): Shape {
        const id = `shape_${Date.now()}`;
        const shape = new Shape(id, type, color);
        this.shapes.set(id, shape);
        return shape;
    }

    addPointToShape(shapeId: string, x: number, y: number): void {
        const shape = this.shapes.get(shapeId);
        if (shape) {
            shape.addPoint(x, y);
        }
    }

    render(): void {
        this.shapes.forEach((shape, id) => {
            console.log(`Shape ID: ${id}, Type: ${shape.type}, Points: ${JSON.stringify(shape.points)}, Color: ${shape.color}`);
        });
    }
}
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设备管理器模块

设备类定义

我们定义一个Device类，用于表示设备的基本信息。

ark复制代码class Device {
    id: string;
    name: string;
    type: 'phone' | 'tablet' | 'pc';

    constructor(id: string, name: string, type: 'phone' | 'tablet' | 'pc') {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.type = type;
    }
}

设备管理器实现

接下来，我们实现DeviceManager类，用于管理设备的发现、连接和断开。

ark复制代码class DeviceManager {
    devices: Map<string, Device>;

    constructor() {
        this.devices = new Map();
    }

    addDevice(id: string, name: string, type: 'phone' | 'tablet' | 'pc'): Device {
        const device = new Device(id, name, type);
        this.devices.set(id, device);
        return device;
    }

    removeDevice(id: string): void {
        this.devices.delete(id);
    }

    getDevice(id: string): Device | undefined {
        return this.devices.get(id);
    }
}
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协同管理器模块

协同管理器实现

协同管理器负责绘图内容的同步和协作。我们实现CollaborationManager类，用于管理协同绘图。

arkts复制代码class CollaborationManager {
    drawingEngine: DrawingEngine;
    deviceManager: DeviceManager;

    constructor(drawingEngine: DrawingEngine, deviceManager: DeviceManager) {
        this.drawingEngine = drawingEngine;
        this.deviceManager = deviceManager;
    }

    syncShape(shapeId: string): void {
        const shape = this.drawingEngine.shapes.get(shapeId);
        if (shape) {
            console.log(`Shape ${shapeId} synchronized to all devices`);
        }
    }

    addShapeToAllDevices(type: 'line' | 'circle' | 'rectangle', color: string): Shape {
        const shape = this.drawingEngine.createShape(type, color);
        this.syncShape(shape.id);
        return shape;
    }

    addPointToShapeOnAllDevices(shapeId: string, x: number, y: number): void {
        this.drawingEngine.addPointToShape(shapeId, x, y);
        this.syncShape(shapeId);
    }
}