作者：赵军霞

【本文正在参与51CTO HarmonyOS技术社区创作者激励计划-星光计划2.0】

1 简介

在《OpenHarmony 源码解析之JavaScript API框架(NAPI)》一文提到，NAPI就是L2设备上的 JS API实现方式。对OpenHarmony提供的NAPI的设计思想、编程原则、Sample源码等已做说明，本文不再赘述。

NAPI机制在整个OpenHarmony系统中起着承上启下的重要作用，而框架代码中C实现的比例也很大，尤其是对接驱动这方面。

本文主要呈现的是NAPI之C接口的极简方式实现范例，适合初学者了解打通NAPI流程。

1.1 UI架构相关系列

《OpenHarmony 源码解析之ACE （JavaScript运行环境初始化）》

《OpenHarmony 源码解析之JavaScript API框架（NAPI）》

《OpenHarmony 源码解析之JavaScript API框架（NAPI-C接口）》

《OpenHarmony 源码解析之JavaScript（文件管理API）》

1.2 OpenHarmony架构图

image.png

1.3 NAPI概念回顾

NAPI在系统中位置示意图如下： napi_image.png

从图中可以得出，NAPI就是JS与C/C++之间的调用方式。

1.4 NAPI 实现方式

OpenHarmony上NAPI实现方式有两种，分别是：

  • NAPI之C接口
  • NAPI之C++接口

两者的特点与区别见下图：

2methods.png

2 NAPI之C接口

2.1 实现过程解析

2.1.1 编译构建

  • 增加子系统

    源码/build/subsystem_config.json中增加子系统选项，如下所示：

     "sample": {
	    "project": "hmf/sample",
	    "path": "foundation/sample",
	    "name": "sample",
	    "dir": "foundation"
	  }

  • 修改产品定义

    源码/productdefine/common/products/Hi3516DV300.json中增加part选项

    "sample:sample_show":{}

  • 增加样例ohos.build文件

    源码路径新增/foundation/sample/sample_show/ohos.build文件，定义子系统为sample，组件为sample_show，文件内容如下：

    	{
	  "subsystem": "sample",	
	  "parts": {	
	    "sample_show": {	
	      "module_list": [	
	        "//foundation/sample/sample_show/interfaces/kits/js/declaration:sample_show",		        "//foundation/sample/sample_show/interfaces/kits/napi:napi_packages",
	      ]	
	    }	
	  }	
	}

  • 增加样例BUILD.gn文件

    源码路径新增/foundation/sample/sample_show/interfaces/kits/napi/sample/sample_show/BUILD.gn文件，定义动态库名称为sample，对应的源文件为sample.cpp， 则生成的动态库名为libsample.z.so，烧录后可以到/system/lib/下找到对应的动态库。

    ohos_shared_library("sample") {
    include_dirs = []
    sources = [
    	"sample.cpp",
    ]

2.1.2 源码编写

  • 增加NAPI模块sampleModule的注册

    通过Register()注册后，sampleModule对应的NAPI接口才能被编译到系统中，应用才能对接口进行调用。

    extern "C" __attribute__((constructor)) void Register()	
	{	
	    napi_module_register(&sampleModule);	
	}

  • 新增模块的定义

    sampleModule全局变量定义了当前NAPI模块对应的模块名sample，以及当前模块对外接口注册函数SampleExport。

     static napi_module sampleModule = {	
	    .nm_version = 1,	
	    .nm_flags = 0,	
	    .nm_filename = nullptr,	
	    .nm_register_func = SampleExport,	
	    .nm_modname = "sample",	
	    .nm_priv = ((void*)0),	
	    .reserved = { 0 },	
	};

  • 新增模块的对外接口

    在模块对外接口SampleExport中，增加NAPI接口定义，对于C语言的NAPI只需增加属性即可napi_define_properties，不需要定义类。

    	static napi_value SampleExport(napi_env env, napi_value exports)
	{
	    static napi_property_descriptor desc[] = {
	        DECLARE_NAPI_FUNCTION("test", JSTest),
	        DECLARE_NAPI_FUNCTION("onCallback", JSCallback),
	    };    
	
	    napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc);
	    return exports;
	}

  • 新增NAPI接口实现函数

    样例中增加了两个接口，分别是：test、onCallback；

    test： 接口使用场景为JS调用C相关函数；

    onCallback： 接口使用场景为JS定义了一个回调函数JSFuncA，某个时机触发后，通过C语言调用JSFuncA进行回调处理。

        DECLARE_NAPI_FUNCTION("test", JSTest),
    DECLARE_NAPI_FUNCTION("onCallback", JSCallback),

2.2 接口解析

2.2.1 JS->C 接口解析

JS调用的C接口定义：function test(para1: number): void;

具体NAPI的实现如下：

static napi_value JSTest(napi_env env, napi_callback_info info)
    {
	size_t argc = 1; //参数个数定义
    napi_value argv[argc];
    napi_value thisVar = nullptr;
    void *data = nullptr;

    NAPI_CALL(env, napi_get_cb_info(env, info, &argc, argv, &thisVar, &data));
    NAPI_ASSERT(env, argc >= 1, "JSTest Wrong number of arguments"); //参数个数校验

    napi_value result = nullptr;
    napi_create_int32(env, 0, &result);

    int cPara1; //定义接口入参对应的C语言变量
    for(size_t i= 0; i< argc; i++){

		//参数类型校验
        napi_valuetype valueType = napi_undefined;
        napi_typeof(env, argv[i], &valueType);		
        NAPI_ASSERT(env, valueType == napi_number, "JSTest Wrong argument type. Number expected for parameter 1.");
        
        if(i== 0) {
			//JS参数转换为C语言参数，打印其值
            napi_get_value_int32(env, argv[i], &cPara1);
            SAMPLE_LOG("JSTest cPara1 value = %{public}d!", cPara1);
         }else{
            SAMPLE_LOG("JSTest napi_get_value error!");
            return result;
        }
     }

    cFunction(cPara1); //调用框架层对应的c函数，C语言参数传递到对应的C语言函数中    
    return result;
}

2.2.2 C->JS 接口解析

C调用JS接口函数定义：function JSCallback(callback: Function): void;

入参即为JS的回调函数，实现如下所示：

 static napi_value JSCallback(napi_env env, napi_callback_info info)
	{    

    size_t argc = 1; //参数个数定义
    napi_value argv[argc];
    napi_value thisVar = nullptr;
    void *data = nullptr;
	napi_ref CallbackRef;
	napi_value jsObj, prop1, callback = nullptr;

    NAPI_CALL(env, napi_get_cb_info(env, info, &argc, argv, &thisVar, &data));
    NAPI_ASSERT(env, argc >= 1, "JSCallback Wrong number of arguments"); //参数个数校验

    napi_valuetype callbackType = napi_undefined;
    napi_typeof(env, argv[0], &callbackType);
    NAPI_ASSERT(env, callbackType == napi_function, "parameter 1 type mismatch"); //参数类型校验，传进来的须是函数类型
     	
	napi_create_reference(env, argv[0], 1, &CallbackRef);  //创建引用
	napi_get_reference_value(env, CallbackRef, &callback); //根据引用获取回调函数callback

	int cPara = 1;
	napi_create_object(env, &jsObj); //创建JS回调函数对应的参数对象
	napi_create_int32(env, cPara, &prop1);
	napi_set_named_property(env, jsObj, "prop", prop1); //设置JS参数对象属性值  

	napi_call_function(env, nullptr, callback, 1, &jsObj, &undefine); //使用生成的JS参数，调用对应的JS回调函数		

    napi_value result = nullptr;
    napi_get_undefined(env, &result);
    return result; 
    }

3 应用代码示例

JS应用引用NAPI接口时，须先引用接口定义的对应模块，才能进行接口的调用。示例如下：

	//此处库名须与2.1.1.4 节BUILD.gn中定义的库名一致
    import sample from '@ohos.sample' 
    ......
    onTest: function () {
       console.log("sample.test start")
       sample.test(2); //JS调用napi接口 
       console.log("sample.test end")
    },
    ......

4 总结

NAPI在OpenHarmony应用开发中必不可少，本文档抛砖引玉介绍了NAPI之C语言接口的极简实现方式，方便大家入门，后续随着学习的深入将不断完善对NAPI接口实现方式的解读。

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