分散式管理核心功能解析：網路服務和資料傳輸的實現

SameX發表於2024-11-16
分散式

本文旨在深入探討華為鴻蒙HarmonyOS Next系統（截止目前API12）的技術細節，基於實際開發實踐進行總結。主要作為技術分享與交流載體，難免錯漏，歡迎各位同仁提出寶貴意見和問題，以便共同進步。本文為原創內容，任何形式的轉載必須註明出處及原作者。
在HarmonyOS Next的宏偉架構中，分散式管理的網路服務和資料傳輸功能宛如堅實的基石，支撐著裝置間的無縫協作與資訊流通。今天，就讓我們一同深入這片技術的海洋，探尋其核心功能的奧秘，見證它們如何為分散式應用的世界注入強大的動力與活力。

一、HTTP資料傳輸：編織資訊互動的紐帶

（一）完備的請求方法集

HarmonyOS Next在HTTP資料傳輸領域展現出了強大的實力，其支援的請求方法涵蓋了從資料獲取到資源操作的全方位需求。GET方法如同一位精準的資訊採集員，輕巧地從伺服器擷取資料，而不觸動伺服器的狀態分毫。在諸如新聞閱讀應用中，它負責將一篇篇精彩的新聞內容呈現在使用者眼前，讓使用者能夠輕鬆瀏覽最新資訊。
POST方法則化身為資料的忠誠傳遞者，將使用者精心準備的資料穩穩地提交至伺服器。想象一下在社交媒體應用裡，使用者發表一篇充滿創意的動態，POST方法就會將這些文字、圖片等資料準確無誤地送達伺服器，等待伺服器的處理與儲存。
PUT和DELETE方法宛如伺服器資源的管理員，PUT負責精心更新伺服器上的資源，確保資訊的時效性與準確性。比如在文件協作應用中，當使用者對文件進行修改後，PUT方法就會將新的內容上傳至伺服器，使其他協作者能夠看到最新的版本。DELETE方法則果斷地刪除那些不再需要的資源，保持伺服器資源的整潔有序，就像在檔案管理應用中，使用者刪除無用檔案時，DELETE方法迅速執行清理任務。

（二）實戰示例與操作指南

為了讓大家更清晰地理解HTTP資料傳輸的實際應用，我們來看一個線上購物應用的案例。當使用者在應用中瀏覽商品時，需要從伺服器獲取商品的詳細資訊。

  1. 匯入關鍵模組
    首先，從@kit.NetworkKit中引入http名稱空間，這是開啟HTTP資料傳輸之旅的關鍵鑰匙。
import { http } from '@kit.NetworkKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
  1. 構建HTTP請求物件
    藉助createHttp()方法，我們建立一個HttpRequest物件，它將成為後續資料傳輸操作的核心指揮官。
let httpRequest = http.createHttp();
  1. 響應頭事件訂閱（可選操作）
    若希望在第一時間獲取伺服器響應頭中的重要資訊，可選擇訂閱headersReceive事件。例如，我們可以從中獲取伺服器對請求的一些初始響應資訊，如資料格式、快取策略等。
httpRequest.on('headersReceive', (header) => {
    console.info('header: ' + JSON.stringify(header));
});
  1. 發起HTTP請求
    一切準備就緒後，呼叫request()方法，傳入精心準備的URL地址及其他相關引數，正式向伺服器發起HTTP網路請求。在我們的購物應用場景中，假設伺服器提供了獲取商品詳情的介面，地址為"https://api.shopping.com/product"。
httpRequest.request(
    "https://api.shopping.com/product",
    {
        method: http.RequestMethod.GET, // 明確使用GET方法獲取商品詳情資料
        header: {
            'Content-Type': 'application/json'
        },
        expectDataType: http.HttpDataType.STRING, // 預期返回的資料型別為字串
        usingCache: true, // 根據實際情況決定是否啟用快取機制
        priority: 1, // 設定請求的優先順序
        connectTimeout: 60000, // 連線超時時間設定為60秒
        readTimeout: 60000 // 讀取超時時間同樣為60秒
    }, (err: BusinessError, data: http.HttpResponse) => {
        if (!err) {
            // 成功獲取資料後，對返回的商品詳情資料進行解析和處理
            console.info('Result:' + JSON.stringify(data.result));
            console.info('code:' + JSON.stringify(data.responseCode));
            console.info('header:' + JSON.stringify(data.header));
            console.info('cookies:' + JSON.stringify(data.cookies));
            // 資料傳輸完成後，及時銷燬請求物件，釋放寶貴的系統資源
            httpRequest.destroy();
        } else {
            console.error('error:' + JSON.stringify(err));
            // 如果請求過程中出現錯誤，取消訂閱響應頭事件（若之前已訂閱）
            httpRequest.off('headersReceive');
            // 最後，銷燬請求物件
            httpRequest.destroy();
        }
    }
);

在實際應用中，我們還可以根據伺服器介面的具體要求，靈活定製請求頭欄位。例如，若伺服器需要使用者身份驗證資訊，我們可以在header中巧妙新增相應的認證欄位。對於POST請求，extraData欄位則成為傳遞請求體資料的重要通道，比如使用者提交的商品評價等資訊。

（三）錯誤應對與最佳化策略

在HTTP資料傳輸的征程中，難免會遭遇各種挑戰，如網路波動、伺服器故障等。因此，一套完善的錯誤處理機制就如同堅固的盾牌，為應用保駕護航。
當請求不幸失敗時，request()方法的回撥函式會及時返回一個BusinessError物件。透過仔細檢查這個物件的code屬性，我們能夠精準判斷錯誤型別，進而採取針對性的應對措施。若code為403，表示使用者許可權不足，此時我們可以友好地提示使用者檢查許可權設定，或者引導使用者進行許可權申請操作；若遇到500錯誤，則可能是伺服器內部出現問題，我們可以向使用者展示一個恰當的提示，告知使用者伺服器暫時繁忙，請稍後重試。
此外，為了進一步提升應用的效能和穩定性，還有一些值得借鑑的最佳化策略。在請求完成後，務必及時呼叫destroy()方法銷燬請求物件，防止資源洩漏。同時，合理設定超時時間也是一門藝術，過長的超時時間可能會讓使用者陷入漫長的等待，影響體驗；而過短的超時時間可能會導致正常請求被誤判為失敗。開發者需要根據應用的具體需求，在響應速度和請求成功率之間找到微妙的平衡。

二、網路服務管理：掌控多網路連線的智慧中樞

（一）多網路連線管理的卓越能力

在分散式的複雜環境中，裝置往往置身於多種網路連線的交織之中，HarmonyOS Next的網路服務管理功能就像一位睿智的領航員，引領應用在這片網路海洋中順暢航行。
網路連線優先順序管理功能賦予了開發者強大的掌控力，能夠根據應用的特性和需求，為不同的網路連線精心安排優先順序。以高畫質影片播放應用為例，為了確保影片播放的流暢性和畫質的高畫質體驗，開發者可以將WiFi網路置於最高優先順序。當裝置同時接入WiFi和蜂窩網路時，應用會毫不猶豫地選擇WiFi進行資料傳輸，讓使用者盡情享受高畫質影片帶來的視覺盛宴；一旦WiFi訊號出現波動或中斷，應用能夠迅速切換到蜂窩網路，保證影片播放的連續性，就像一位無縫切換的魔術師，讓使用者幾乎察覺不到網路的變化。
網路質量評估功能則如同一位敏銳的網路偵探，實時監測網路的各項關鍵指標，如網路延遲、頻寬等。在線上遊戲這個對網路要求極高的場景中，這一功能發揮著至關重要的作用。透過實時獲取網路延遲資訊，遊戲開發者可以根據網路狀況動態調整遊戲畫面質量，當網路狀況良好時，為玩家呈現精美絕倫的高畫質畫面；當網路延遲較高時，適當降低畫面質量，優先保證遊戲的流暢性，避免玩家因卡頓而影響遊戲體驗。

（二）網路狀態檢測與響應機制

為了使應用能夠與網路狀態的變化保持同步，HarmonyOS Next提供了一套高效的網路狀態檢測機制，並支援訂閱豐富多樣的網路狀態變化事件。
hasDefaultNet()方法宛如一位網路狀態的偵察兵，快速檢查預設資料網路是否處於啟用狀態，為應用提供裝置網路連線的基本資訊。在應用啟動的瞬間，透過這個方法可以迅速判斷裝置是否已準備好與外界進行網路通訊。如果檢測到裝置未連線網路，應用可以立即彈出溫馨提示，引導使用者檢查網路設定，確保使用者能夠順利使用應用的各項功能。
getDefaultNet()和getAllNets()方法則像是網路資訊的探索者，幫助開發者深入瞭解網路的詳細情況。getDefaultNet()能夠精準獲取預設網路的關鍵資訊，如網路ID等；getAllNets()則更進一步，返回所有處於連線狀態的網路資訊列表。在多網路環境下，這對於應用根據不同網路型別和能力進行智慧決策非常有幫助。例如，在檔案傳輸應用中，根據不同網路的頻寬情況，合理分配傳輸任務，充分利用網路資源，提高傳輸效率。
透過訂閱netAvailable、netUnavailable等事件，應用能夠在網路狀態發生變化的第一時間得到通知，並迅速做出響應。就像在即時通訊應用中，當裝置從無網路狀態突然恢復網路連線時，應用可以立即自動重新連線伺服器，獲取最新的訊息，讓使用者不錯過任何重要資訊，始終保持與好友的緊密聯絡。

（三）示例程式碼展示實戰技巧

以下是一段簡潔而實用的示例程式碼，生動展示瞭如何在實際應用中巧妙運用網路連線管理和狀態檢測功能。

  1. 檢查預設網路狀態
import { connection } from '@kit.NetworkKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
// 派出網路偵察兵，檢查預設資料網路是否已啟用
connection.hasDefaultNet().then((hasDefaultNet) => {
    if (hasDefaultNet) {
        console.log('預設網路已啟用，裝置已準備好暢遊網路世界！');
    } else {
        console.log('預設網路未啟用，請檢查網路連線，確保裝置能夠聯網哦。');
    }
}).catch((err: BusinessError) => {
    console.error('檢查預設網路狀態時遇到問題：' + err.message);
});
  1. 獲取預設網路資訊
connection.getDefaultNet().then((netHandle) => {
    if (netHandle.netId!= 0) {
        console.info('預設網路資訊如下：');
        console.info('netId:'+ netHandle.netId);
        // 如有需要，還可以進一步探索網路的更多詳細資訊，如網路型別、能力等
    } else {
        console.log('獲取預設網路資訊失敗，可能當前裝置沒有預設網路，檢查一下網路設定吧。');
    }
}).catch((err: BusinessError) => {
    console.error('獲取預設網路資訊時出錯：' + err.message);
});
  1. 訂閱網路狀態變化事件
let netSpecifier: connection.NetSpecifier = {
    netCapabilities: {
        // 明確關注具有Internet訪問能力的網路
        networkCap: [connection.NetCap.NET_CAPABILITY_INTERNET]
    }
};
let conn = connection.createNetConnection(netSpecifier);
conn.on('netAvailable', (data: connection.NetHandle) => {
    console.log('網路已連線，netId為：' + data.netId);
    // 當網路可用時，可進行一系列初始化操作，如載入資料、更新介面顯示等
});
conn.on('netUnavailable', () => {
    console.log('網路已斷開，請檢查網路連線，確保裝置能夠正常聯網。');
    // 網路不可用時，及時暫停一些依賴網路的操作，如資料上傳、下載等，並向使用者發出友好提示
});
// 當不再需要監聽網路狀態變化時，記得取消訂閱，釋放系統資源
conn.unregister(() => {
    console.log('已取消網路狀態變化事件訂閱，資源已釋放。');
});

三、支援的網路請求方法與常見傳輸模式

網路請求方法 描述 適用場景
GET 從伺服器獲取指定資源的資料，請求引數附加在URL後 獲取新聞文章內容、查詢商品詳情、獲取使用者資訊等
POST 向伺服器提交資料，資料放在請求體中，常用於建立新資源 使用者註冊新賬號、釋出新動態、提交訂單等
PUT 更新伺服器上指定資源的資料，需明確指定資源位置 修改使用者個人資料、更新文章內容、調整商品庫存等
DELETE 刪除伺服器上指定的資源，需指定資源位置 刪除使用者資料、移除文章、下架商品等
OPTIONS 用於獲取伺服器支援的HTTP請求方法，一般在跨域請求前使用 在進行復雜的跨域操作前，先了解伺服器允許的請求方式
HEAD 獲取伺服器響應頭資訊，不返回響應體內容，用於獲取資源的元資訊 檢查檔案是否存在、獲取圖片尺寸等後設資料
TRACE 沿著目標資源的路徑執行訊息環回測試，用於診斷 排查網路請求在傳輸過程中是否被修改等問題
CONNECT 用於建立與伺服器的隧道連線，通常用於HTTPS請求 透過代理伺服器進行安全的網路連線，訪問受限資源
常見傳輸模式：
傳輸模式 特點 適用場景
--- --- ---
同步傳輸 請求發出後，當前執行緒暫停執行，等待伺服器響應後再繼續後續程式碼 初始化配置資料載入、簡單資料查詢且後續操作依賴響應結果等場景，如應用啟動時獲取基礎設定資訊
非同步傳輸（基於回撥函式） 請求發出後，主執行緒繼續執行，當伺服器響應後透過回撥函式處理結果，不會阻塞主執行緒 實時更新UI介面、處理大量併發請求且不影響使用者操作，如實時聊天應用接收訊息、圖片批次上傳等
非同步傳輸（基於Promise） 與回撥函式方式類似，但Promise提供了更簡潔的鏈式呼叫和統一的錯誤處理機制 現代JavaScript開發中廣泛應用，適用於各種非同步操作場景，能提高程式碼可讀性和可維護性，如網路請求的鏈式操作

四、提高資料傳輸效率的建議

（一）資料傳輸最佳化策略

  1. 減少不必要的資料傳輸
    在設計應用與伺服器之間的資料互動時，精準確定所需資料，避免傳輸多餘資訊。例如，在一個天氣應用中，如果只需要顯示當前城市的天氣狀況，就不要請求伺服器返回全球天氣資料，減少網路頻寬佔用。
  2. 採用增量更新
    對於頻繁更新的資料，僅傳輸變化的部分，而非整個資料塊。以文件協作應用為例，當多個使用者同時編輯一個文件時，每次儲存只傳送修改的段落或字元，而不是整個文件，降低資料傳輸量。

（二）網路最佳化技巧

  1. 智慧網路切換
    利用HarmonyOS Next的網路連線管理功能，根據網路狀況自動切換最佳網路連線。比如，在視訊會議應用中，當WiFi訊號弱時，自動切換到蜂窩網路，確保會議的連續性，同時在WiFi訊號恢復良好時，又能及時切換回來，節省流量。
  2. 網路快取利用
    合理利用瀏覽器快取或應用內快取機制，對於重複請求的資料，直接從快取中獲取。例如，在一個新聞資訊應用中，使用者多次訪問同一新聞頁面時，從快取讀取內容，減少伺服器請求次數，加快頁面載入速度。

（三）伺服器端最佳化

  1. 資料壓縮與最佳化
    在伺服器端對響應資料進行壓縮處理，如使用gzip或deflate等壓縮演算法，減少資料傳輸大小。同時，最佳化資料庫查詢語句和伺服器端程式碼邏輯，提高資料獲取和處理效率。
  2. 啟用HTTP/2協議
    如果伺服器支援，啟用HTTP/2協議，它允許多個請求複用同一個TCP連線，減少連線建立和銷燬的開銷，提高併發請求處理能力，提升整體效能。
    透過對HarmonyOS Next分散式管理中網路服務和資料傳輸功能的全面深入剖析，我們清晰地看到了其強大之處和潛在的最佳化方向。在實際開發過程中，開發者們應充分發揮這些功能的優勢，靈活運用各種最佳化策略，為使用者打造出更加高效、穩定、流暢的分散式應用體驗。同時，不斷關注技術的發展和使用者需求的變化，持續探索和創新，讓分散式應用在HarmonyOS Next的生態中綻放更加絢爛的光彩。如果在開發過程中遇到問題或有新的見解，歡迎大家積極在技術社群中交流分享，共同推動分散式技術的進步！哈哈，相信大家在HarmonyOS Next的分散式開發之路上會越走越順，創造出更多令人驚歎的應用！加油哦，各位開發者小夥伴們！

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