分布式數據對象：超級終端的“全局變量”

　　在3月底發布的OpenHarmony v3.1 Release版本中，新增了分布式數據對象特性。什么是分布式數據對象呢?本期就讓我們一起來了解一下~

　　一、背景介紹

　　OpenHarmony作為分布式操作系統，支持運行在不同的終端設備上。這些終端設備通過跨端遷移和多端協同等，可以為用戶提供豐富、流暢的全場景體驗。在這種分布式場景下，不同設備之間需要進行數據互通來實現設備間的配合。

　　下面先看兩個分布式場景的示例：

　　示例1：可觸屏和TV的協作

　　在TV/PAD上觀看視頻時，在可觸屏設備上控制TV/PAD上的播放狀態、進度、音量和速度等，實現多端控制。

圖1 多端控制，解放設備限制

　　示例2：詞典筆同步翻譯

　　使用詞典筆掃描書本內容，在手機/PAD上同步展示翻譯結果、內容鏈接、詞典、例句和音標等。

圖2 同步翻譯，學習不限小屏

　　要實現上面兩個示例的功能，首先必須實現設備之間的數據同步。傳統方式下，設備之間的數據同步，需要開發者完成消息處理邏輯，包括：建立通信鏈接、消息收發處理、錯誤重試、數據沖突解決等操作，工作量非常大。而且設備越多，調試復雜度將呈指數增長。是否有更簡單的實現方式?經過分析，我們發現，示例中的播放狀態、進度、音量和速度等其實都是變量。如果這些變量支持“全局”訪問，那么開發者跨設備訪問這些變量就能像操作本地變量一樣，數據就能夠自動高效、便捷地實現多端同步了。

　　為此，本次OpenHarmony v3.1 Release版本新增了分布式數據對象特性。分布式數據對象為開發者在分布式應用場景下提供簡單易用的JS接口，輕松實現多設備間同應用的數據協同，同時設備間可以監聽對象的狀態和數據變更。與傳統方式相比，分布式數據對象大大減少了開發者的工作量。

　　(為方便描述，后文中“分布式數據對象”也簡稱為“對象”。)

　　二、原理解析

　　這么簡單高效的分布式數據對象技術具體如何實現的呢?讓我們來一一解析~

　　1. 對象的數據同步

　　分布式數據對象，最重要的功能就是對象之間的數據同步。可信組網內的設備可以在本地創建分布式數據對象，并設置sessionID。不同設備上的分布式數據對象，通過設置相同的sessionID，建立對象之間的同步關系。

　　如圖3所示，設備A和設備B上的“分布式數據對象1”，其sessionID均為session1，這兩個對象建立了session1的同步關系。

圖3 對象的同步關系

　　一個同步關系中，一個設備只能有一個對象加入。比如圖3中，設備A的“分布式數據對象1”已經加入了session1的同步關系，所以，設備A的“分布式數據對象2”就加入失敗了。

　　建立同步關系后，每個session有一份共享對象數據。加入了同一個session的對象，支持以下操作：

　　(1)讀取/修改session中的數據。

　　(2)監聽數據變更，感知其他對象對共享對象數據的修改。

　　(3)監聽狀態變更，感知其他對象的加入和離開。

　　關于分布式數據對象的數據同步，值得注意的是，同步的最小單位是“屬性”。比如，圖4中對象1包含三個屬性：name、age和parents。當其中一個屬性變更時，則數據同步時只需同步此變更的屬性。

圖4 數據視圖

　　2. 對象的生命周期

　　接下來，我們從生命周期的角度來全面認識一下分布式數據對象。

圖5 生命周期

　　如圖5所示，對象包括三種狀態：未初始化、本地對象和分布式對象。這三種狀態說明如下：

圖6 對象的三種狀態

　　根據條件變化，對象在這三種狀態之間會來回切換：

　　最開始，對象處于未初始化狀態。實例化之后，對象就從未初始化狀態切換到本地對象狀態。給對象設置sessionID，收到對端設備對象上線通知后，此時可以跨設備同步數據了，對象就進入了分布式對象狀態。

　　本端或遠端設備下線，或者sessionID被清除，那么對象又切回本地對象狀態。分布式對象實例和對應的內存數據庫都保存在應用程序的進程空間，當應用程序退出后，分布式對象和內存數據庫也隨之銷毀，對象直接進入未初始化狀態。

　　三、開發約束及案例

　　經過上面的介紹，大家對分布式數據對象已經有了充分的了解了，下面就要介紹開發者們最關心的“怎么用”的問題了。

　　在使用分布式數據對象之前，我們先說明一下相關的開發約束：

　　1. 單個應用程序最多只能創建16個分布式數據對象實例。

　　2. 考慮到性能和用戶體驗，最多不超過3個設備進行數據協同。

　　3. 考慮到性能和用戶體驗，分布式數據對象大小限制在500KB以內。

　　4. 分布式數據對象的數據同步發生在同一個應用程序下，且同session ID之間。

　　接下來，我們通過一個簡單的開發案例來講解如何使用分布式數據對象。此案例中，設備A和設備B分別創建一個包含3個屬性的對象，這兩個對象加入到同一個session，建立同步關系。一個對象的屬性變更會自動同步到另一個對象，從而實現 “全局變量”效果。

　　通過此案例，我們能夠掌握分布式數據對象的基本操作，包括：

　　1. 創建對象

　　2. 設置sessionID

　　3. 設置監聽對象變更的回調

　　4. 監聽狀態變更

　　代碼示例如下：

　　1. 設備A的JS代碼示例：

      本期，我們為大家講解了分布式數據對象的產生背景、原理及開發案例。如果你想體驗更詳細的分布式數據對象，歡迎加入OpenHarmony開源項目，項目對應分布式數據庫倉庫地址：

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