华为鸿蒙系统HarmonyOS学习之九：鸿蒙HarmonyOS发展史与未来

    在疫情爆发后又逐渐平稳的这个秋天，9月份华为的鸿蒙HarmonyOS2.0的发布，在国内的IT界掀起不小的波澜，媒体、报刊等的争先恐后的报道宣传，给国内的开发者和技术人士注入了一针强心剂，大家摩拳擦掌都跃跃欲试开始了学习和研究鸿蒙HarmonyOS的热潮。本文重点对鸿蒙的发展历史和未来进行探讨。

一、回望历史

2012年9月，华为开始规划自有操作系统“鸿蒙”。华为“2012诺亚方舟实验室”专家座谈会上，任正非提出了要做终端操作系统防范于未然，要在“断了我们粮食的时候，备份系统要能用得上。”

2017年，鸿蒙内核 1.0

2018年，鸿蒙内核 2.0

2019年，鸿蒙OS 1.0
    2019年5月24日，国家知识产权局商标局网站显示，华为已申请“华为鸿蒙”商标，申请日期是2018年8月24日，注册公告日期是2019年5月14日，专用权限期是从2019年5月14日到2029年5月13日。 
    2019年5月17日，由某教授领导的华为操作系统团队开发了自主产权操作系统——鸿蒙。
    2019年8月9日，华为正式发布鸿蒙系统(HongmengOS)，实行开源。

2020年，鸿蒙OS 2.0
    2020年9月10日，华为在HDC开发者大会上如约发布鸿蒙 2.0，并面向应用开发者发布Beta版本。明年鸿蒙将全面支持华为手机。鸿蒙HarmonyOS正式开源，今年年底首先对国内开发者发布针对智能手机的HarmonyOS beta版本。

二、鸿蒙内核的架构

 鸿蒙HarmonyOS实现了模块化耦合，对应不同设备可弹性部署，  鸿蒙HarmonyOS有三层架构：

        第一层是内核。

        第二层是基础服务。

         第三层是程序框架 。

   可用于大屏、PC、汽车等各种不同的设备上。还可以随时用在手机上，但暂时华为手机端依然优先使用安卓。 鸿蒙HarmonyOS底层由鸿蒙微内核、Linux 内核、Lite OS 组成，未来将发展为完全的鸿蒙微内核架构。

   鸿蒙HarmonyOS的设计初衷是为满足全场景智慧体验的高标准的连接要求，为此华为提出了4大特性的系统解决方案。

1. 分布式架构终端OS跨终端无缝协同

     鸿蒙HarmonyOS的“分布式OS架构”和“分布式软总线技术”通过公共通信平台，分布式数据管理，分布式能力调度和虚拟外设四大能力，将相应分布式应用的底层技术实现难度对应用开发者屏蔽，使开发者能够聚焦自身业务逻辑，像开发同一终端一样开发跨终端分布式应用，也使最终消费者享受到强大的跨终端业务协同能力为各使用场景带来的无缝体验。

2. 确定时延引擎和高性能IPC技术实现系统流畅  

   鸿蒙HarmonyOS通过使用确定时延引擎和高性能IPC两大技术解决现有系统性能不足的问题。确定时延引擎可在任务执行前分配系统中任务执行优先级及时限进行调度处理，优先级高的任务资源将优先保障调度，使应用响应时延降低了四分之一。鸿蒙微内核结构小巧的特性使IPC（进程间通信）性能大大提高，进程通信效率较现有系统提升大约5倍。

3. 基于微内核架构重塑终端设备可信安全

  鸿蒙HarmonyOS采用微内核设计，拥有更强的安全特性和低时延等特点。微内核设计的基本思想是简化内核功能，在内核之外的用户态尽可能多地实现系统服务，同时加入相互之间的安全保护。微内核只提供最基础的服务，比如多进程调度和多进程通信等。微内核技术应用于可信执行环境（TEE），通过形式化方法，重塑可信安全。形式化方法是利用数学方法，从源头验证系统正确，无漏洞的有效手段。传统验证方法如功能验证，模拟攻击等只能在选择的有限场景进行验证，而形式化方法可通过数据模型验证所有软件运行路径。 鸿蒙HarmonyOS首次将形式化方法用于终端TEE，显著提升安全等级。同时由于鸿蒙HarmonyOS微内核的代码量只有Linux宏内核的千分之一，其受攻击几率也大幅降低。

4. 通过统一IDE支撑一次性开发，多端部署，实现跨终端生态共享

   鸿蒙HarmonyOS凭借多终端开发IDE，多语言统一编译，分布式架构Kit提供屏幕布局控件以及交互的自动适配，支持控件拖拽，面向预览的可视化编程，从而使开发者可以基于同一工程高效构建多端自动运行App，实现真正的一次开发，多端部署，在跨设备之间实现共享生态。华为方舟编译器是首个取代Android虚拟机模式的静态编译器，可供开发者在开发环境中一次性将高级语言编译为机器码。此外，方舟编译器未来将支持多语言统一编译，可大幅提高开发效率。

三、任重而道远，路漫漫其修远兮、踏破荆棘而求索

    世界科技的发展，一直都是踩在巨人和前人的肩头前进的，每个新的突破，新的成就，都是基于大量已有的杰出的科研成果的积累，集结全人类的智慧。中国有很多聪明的天才，有不错的科学家，有非常专业的工程师，在世界名列前茅，但我们每前进一步，也都需要借助世界的力量。我们还不是科技的顶尖国家，要知道美国拥有的是全世界最优秀的人才，其中也包括中国最优秀的人才，闭门造车没有出路，我们有过教训。

  自鸿蒙2.0发布以来，网上一片欢腾，对自主的开发的操作系统叫好不断，但是冷静下来好好的思考，其实要想在市场占有一席之地，绝对没有那么乐观，需要突破技术知识产权、生态环境等方面的短板和不足，才能走向成熟。

1、知识产权

  关于知识产权保护问题不是本文讨论的问题，读者需要知道的是，在现有的国际知识产权保护和专利保护的环境之下，即使自主研发，就算每一行代码都是自己写的，一样有很大可能会触碰到别人的知识产权。**专利保护的不是源代码，不是技术能力，而是首创的一些思想和逻辑。**操作系统的思想和逻辑，很多都已经被申请专利了，即使你再怎么重写，也是绕不过去的。以谷歌安卓、三星等公司尚无法翻越微软的专利墙，作为华为公司更是无法翻越安卓+微软的两层专利墙。以三星公司为例，每年要给微软一大笔知识产权费用，因为使用了安卓操作系统，安卓为同时也使用了微软知识产权，同样安卓没有能跨过微软的专利墙。

2、生态环境

    中国互联网自成生态，对于中国的用户来说都未必知道自己的手机用的是Google和IOS操作系统是啥样的东西。我们习惯了苹果和Google框架的手机，习惯了阉割google框架的手机的厂商的提供的应用市场。

    但是在海外，只有苹果和谷歌两个应用市场，强大如三星，长期销量第一的手机品牌，其自身应用市场一直无法对苹果和谷歌发起挑战。连微软也曾经试图三分天下，最终也只能铩羽而归未能如愿。我们生产和制造的手机，不可能完全生产自用，只要输出到国外，就要涉及到应用市场服务的制约，对于鸿蒙不得不自己自建市场或者与google合作。

  综上上面两个因素，正像我们国家领导人所说的一样，现在全球的技术和经济是一个相互依存的人类命运共同体，是相互依存的，不是零和游戏，同样对于我们的技术发展和对外扩展也适用。