HarmonyOS 3.1版本（API 9）推出了全新运用开发模型-Stage模型，该模型从头界说了运用开发的才干鸿沟，从运用开发模型的视点，支撑多窗口形状下一致的运用组件生命周期，并支撑跨设备的搬迁和协同机制。本文为大家详细介绍Stage模型。
一、Stage模型概念
运用开发模型是运转在不同OS上的笼统结构。OS经过这种笼统结构，把运用开发的基础设施封装在OS内部。开发者经过运用运用开发模型，复用OS基础设施的才干，达到高效开发运用的意图。
1、什么是Stage模型
Stage模型供给面向对象的开发方法，规范化了进程创立的方法，供给组件化开发机制，将组件笼统为UIAbility和ExtensionAbility两大类。UIAbility组件的生命周期包括创立、毁掉、前台、后台状况，将与界面强相关的获焦、失焦状况都放在窗口办理对象中，然后完成UIAbility与窗口之间的弱耦合；在服务侧,窗口办理服务依赖于组件办理服务，前者通知后者前后台改变，这样组件办理服务仅感知前后台改变，不感知焦点改变。ExtensionAbility组件供给场景化的服务扩展机制，不供给自界说服务的才干。
相比于FA模型，Stage模型供给了更灵敏的开发方法，更低的内存占用和更规范化的体系办理机制。
未来HarmonyOS将在兼容FA模型的基础上，持续演进Stage模型。
2、Stage模型才干特色
Stage模型的规划，是为了供给给开发者一个更好的开发方法，更好的适用于多设备、分布式场景。
Stage模型的三大才干特色：
1）原生支撑组件级的搬迁和协同
Stage模型的组件天然生成具备分布式搬迁和协同的才干，它是HarmonyOS支撑分布式才干在运用模型上的表现。
运用组件支撑跨设备的数据恢复：
充沛运用ArkUI的声明式UI和多页面的才干，把数据/状况保存在UIAbility组件实例中，逻辑修改数据，数据驱动UI改变。多设备间搬迁UIAbility，就是搬迁UIAbility的数据/状况。在方针设备上经过数据/状况来恢复UI，完成逻辑与UI的解耦，提升了流通开发功率。
运用组件支撑跨设备的远程调用：
UIAbility组件支撑跨设备拉起另外一个设备上同名运用的同名组件实例。体系在拉起过程中，经过底层软总线的才干在两个组件实例之间树立跨设备的RPC连接，开发者在获取RPC接口后，即可进行跨设备通讯，适用于运用在设备间交互的场景。
2）支撑多设备形状和多窗口形状
在桌面设备上，窗口能够最大化/最小化/恣意改变窗口巨细，窗口间能够恣意切换焦点，接纳用户输入。在移动设备上，基本以全屏窗口为主，窗口之间构成栈结构，只有顶层窗口才干接纳用户输入。如安在不同窗口形状的设备上，供给一致的组件模型呢？Stage模型分离了UIAbility生命周期和窗口显现/焦点事情，使得窗口的焦点切换不影响UIAbility组件的状况。
UIAbility的前后台状况和窗口的全屏/最小化的关系如下：
只有当窗口最小化的时分，UIAbility组件进入后台状况，不然UIAbility组件处于前台状况；
当一个窗口全屏的时分，触发其他窗口最小化（能够依据产品形状确认全屏窗口个数）。
在桌面设备和移动设备的交互体会不同的情况下，体系经过实施上述规则，能够确保UIAbility组件的生命周期界说在多设备上坚持一致。一起，不论在桌面设备还是移动设备，都遵循每个新的UIAbility组件实例都会创立一个使命，所以也确保了使命（Mission）机制在多设备上的一致性。
3）从头界说运用才干鸿沟
通常情况下，运用假如可自行决议创立多少个进程、自界说服务时，体系为确保用户体会，需求在后台运转管控、进程相关发动等方面对运用的运转状况进行强办理，然后降低体系整体的内存占用和功耗开支。
Stage模型依据场景的服务扩展、严格的后台管控机制和受限的进程模型，从头界说了运用才干鸿沟，使进程环境从“无序”到“有序”，规范了进程办理模型。
二、Stage模型介绍
依据Stage模型开发运用，下面将会从运用组件、进程模型、线程模型、使命模型、后台运转机制、运用装备文件6个方面进行介绍。
1、组件模型
运用开发模型中需求指明运用开发的进口。在HarmonyOS上，运用组件是运用开发的进口，一起也是运转时进口。用户发动、运用和退出运用过程中，运用组件会在不同的状况间切换，这些状况称为运用组件的生命周期。运用组件供给生命周期的回调函数，开发者经过运用组件的生命周期回调感知运用的状况改变。
Stage模型供给了UIAbility和ExtensionAbility两种类型的组件。
1） UIAbility组件是一种包括UI界面的运用组件，主要用于和用户交互。UIAbility的生命周期只包括创立/毁掉/前台/后台等状况，经过WindowStage的事情暴露显现相关的状况。每个UIAbility组件都会有一个主窗口与之绑定，假如开发者期望开发杂乱的页面和动效，咱们引荐开发者运用ArkUI的多页面才干。UIAbility支撑跨设备拉起同名组件，并与之协同交互的才干。
2）ExtensionAbility组件是一种面向特定场景的运用组件，体系在特定场景下发动该组件为用户供给服务。开发者并不直接从ExtensionAbility派生，而是从ExtensionAbility的派生类派生。目前ExtensionAbility有用于卡片场景的FormExtensionAbility和用于输入法场景的InputMethodExtensionAbility等多种派生类。在Stage模型上，普通运用开发者不能开发自界说服务，也不支撑开发者直接发动ExtensionAbility，包括开发者自己编写的ExtensionAbility。
2、进程模型
Stage模型有三类进程，是从体系整体资源占用考虑，期望由体系担任运用进程的创立和毁掉。所以不支撑运用自界说装备多进程，也不支撑经过接口发动进程。
1）主进程
开发者编写的UIAbility进口及其依赖的代码都在该进程中运转。它是由UIAbility组件的发动触发创立的。
2）ExtensionAbility进程
开发者编写的同一种类型的ExtensionAbility组件实例都会在同一个进程中运转。不同类型的ExtensionAbility组件实例则在不同的进程中运转。该类进程是由体系服务在特定场景下创立，并依据用户对特定场景的运用，决议其何时毁掉。一起该类进程独立于主进程创立，而且不支撑与主进程之间进行IPC通讯。
3）Render进程
为了支撑WebView的运转，每个运用只能创立一个Render进程用于运转WebView的渲染引擎。这个Render进程也是由体系担任创立和毁掉。
3、线程模型
HarmonyOS的原生运用开发语言为ArkTS。在运用进程发动时，体系会在主线程上创立一个ArkTS的虚拟机实例，然后加载和履行运用的进口代码。运用组件的生命周期回调，输入事情的分发，ArkUI的布局等操作都会在主线程上履行，所以咱们引荐开发者不要在主线程上履行单次耗时过长的操作，不然容易引发卡顿。
ArkTS经过供给Worker API支撑并发编程。Worker有独立的虚拟机上下文，它与主线程是两个不同的虚拟机上下文。它们之间经过postMessage API进行通讯。这种依据消息传递的并发模型与依据锁的并发模型不同，需求开发者特别注意。
4、使命模型
用户在操作运用的过程中，常常需求对已经操作过的运用进行切换，这些操作记录（不同OS的操作对象界说或许不同）常常被称为使命。运用使命办理模型需求界说使命的操作对象，以及使命创立和毁掉的方法和机遇。
在HarmonyOS上，每次用户发动一个新的UIAbility组件实例，都会生成一个新的使命（Mission）。例如，用户发动一个视频运用后，切换到“使命中心”界面，将会看到视频运用这个使命，当用户点击这个使命时，体系会把该使命切换到前台，假如这个视频运用中的视频修改功能也是经过运用组件编写的，那么在用户发动视频修改功能时，会创立视频修改的运用组件实例，在“使命中心”界面中，将会展示视频运用、视频修改两个使命。
使命（Mission）中记录了组件和快照的信息，并在体系中耐久化。即使使命对应的组件实例毁掉，使命依然存在。假如用户从使命中心中选择某个使命，使命对应的组件实例会被拉到前台并获焦，假如它对应的组件实例已经毁掉，体系会创立一个新的组件实例与之对应。
开发者在用户交互规划上需求特别注意，防止发生过多的使命。假如开发者期望运用多个页面交互，引荐运用ArkUI的页面栈才干。
HarmonyOS的使命模型不供给使命栈的才干，每个运用能够有多个使命在使命中心呈现，不同运用的使命不会以栈的方式堆叠在一起，防止了不同运用间使命混淆不清的情况。
5、后台运转机制
当运用的所有前台UIAbility组件都进入后台的时分，体系认为该运用进入后台。运用在后台运转的机制对设备续航影响很大。HarmonyOS后台运转机制的规划初衷是期望运用进程在体系规则范围内运转，并运用户可感知，防止运用进程在后台运转，而用户不感知的情况。咱们供给了如下几种后台使命（Task）：
1）短时使命
体系每天会给请求了短时使命的运用分配必定的后台运转配额。
2）长时使命
体系界说了若干种后台长时运转的使命类型，开发者需求在运用的装备文件中装备，并需求上架审核。这样该运用在设备上后台运转的时分，就能够坚持长期运转，一起体系会经过用户可感知的UI提示用户有后台进程正在运转。例如导航，录音，音乐等场景。
3）无使命
默认情况下，运用不请求任何后台运转方法，则会在运用进程进入后台10秒钟后被冻住挂起，运用无法收到外部非用户操作事情。
4）闲时使命
对于一些CPU密集型，且对实时性要求不高的使命，比方科学核算等场景，体系供给了闲时使命机制。例如设备充电等恰当的机遇向运用供给后台运转的才干，开发者能够经过Work-SchedulerExtensionAbility运用该机制，体系会依据当前的体系状况和用户运用频次决策唤醒机遇。
5）托管使命
对于一些能够托管给体系履行的使命。比方下载等场景，体系供给署理使命的API，由体系署理完成使命，运用进程会处于冻住状况。
6、运用装备文件
Stage模型供给了全新的运用装备文件，它包括运用信息、运用组件信息、权限信息、开发者自界说信息等，这些信息在编译构建、分发和运转阶段别离供给给编译东西、运用商场和操作体系运用。
Stage运用模型是HarmonyOS运用开发的基础架构，它从组件模型、面向对象开发方法、进程/线程模型等方面对FA模型进行了全面的优化，提高了运用开发功率。后续咱们将在运用模型的基础设施、大型运用开发、拓宽运用形状、跨设备才干和功能体会等方面持续打磨，支撑HarmonyOS运用生态拓宽，广大开发者参加进来，一起探究和创新，共建万物互联的运用生态。
未来将来，有迹可循！
