HarmonyNext实战案例：基于ArkTS的多设备协同实时白板应用开发

于 2025-03-04 11:09:46 发布
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分类专栏： harmonyOS 文章标签： harmonyos
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版权

引言
在HarmonyNext生态系统中，多设备协同能力为开发者提供了丰富的创新场景。本文将详细讲解如何使用ArkTS开发一个多设备协同实时白板应用，该应用允许用户在多个HarmonyOS设备上实时绘制图形、书写文字，并同步显示绘制内容。我们将从需求分析、架构设计、代码实现到测试部署，一步步带你完成整个开发过程。

需求分析
我们的目标是开发一个多设备协同实时白板应用，主要功能包括：

绘图功能：用户可以在白板上绘制图形，支持多种画笔颜色和粗细。
文字输入：用户可以在白板上输入文字，支持多种字体和颜色。
实时同步：绘制内容在所有设备之间实时同步，确保所有用户看到相同的白板内容。
历史记录：保存绘制历史，支持撤销和重做操作。
架构设计
应用的整体架构分为以下几个模块：

绘图引擎模块：负责处理用户的绘图操作，生成绘图数据。
文字输入模块：负责处理用户的文字输入，生成文字数据。
设备协同模块：负责绘制数据在设备之间的实时同步。
用户界面模块：提供用户交互界面，展示白板、画笔设置、文字输入框等。
历史记录模块：负责保存绘制历史，支持撤销和重做操作。
代码实现

  1. 绘图引擎模块
    首先，我们需要实现绘图功能。我们将使用Canvas类来处理绘图操作，并使用DrawEvent类来表示绘图事件。

typescript
复制代码
class DrawEvent {
type: ‘start’ | ‘move’ | ‘end’;
x: number;
y: number;
color: string;
lineWidth: number;

constructor(type: ‘start’ | ‘move’ | ‘end’, x: number, y: number, color: string, lineWidth: number) {
this.type = type;
this.x = x;
this.y = y;
this.color = color;
this.lineWidth = lineWidth;
}
}

class DrawingEngine {
private canvas: Canvas;
private context: CanvasRenderingContext2D;

constructor(canvas: Canvas) {
this.canvas = canvas;
this.context = canvas.getContext(‘2d’);
}

handleDrawEvent(event: DrawEvent): void {
switch (event.type) {
case ‘start’:
this.context.beginPath();
this.context.moveTo(event.x, event.y);
break;
case ‘move’:
this.context.lineTo(event.x, event.y);
this.context.strokeStyle = event.color;
this.context.lineWidth = event.lineWidth;
this.context.stroke();
break;
case ‘end’:
this.context.closePath();
break;
}
}
}
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代码讲解：

DrawEvent类用于表示绘图事件，包含事件类型、坐标、颜色和线宽信息。
DrawingEngine类用于处理绘图操作，handleDrawEvent方法根据事件类型执行相应的绘图操作。
2. 文字输入模块
接下来，我们实现文字输入功能。我们将使用TextInput类来处理文字输入，并使用TextEvent类来表示文字事件。

typescript
复制代码
class TextEvent {
text: string;
x: number;
y: number;
color: string;
fontSize: number;

constructor(text: string, x: number, y: number, color: string, fontSize: number) {
this.text = text;
this.x = x;
this.y = y;
this.color = color;
this.fontSize = fontSize;
}
}

class TextInputEngine {
private canvas: Canvas;
private context: CanvasRenderingContext2D;

constructor(canvas: Canvas) {
this.canvas = canvas;
this.context = canvas.getContext(‘2d’);
}

handleTextEvent(event: TextEvent): void {
this.context.font = ${event.fontSize}px Arial;
this.context.fillStyle = event.color;
this.context.fillText(event.text, event.x, event.y);
}
}
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代码讲解：

TextEvent类用于表示文字事件，包含文字内容、坐标、颜色和字体大小信息。
TextInputEngine类用于处理文字输入，handleTextEvent方法根据事件类型执行相应的文字绘制操作。
3. 设备协同模块
然后，我们实现绘制数据在设备之间的实时同步功能。HarmonyOS提供了DistributedData类来实现分布式数据管理。

types
复制代码
import { DistributedData } from ‘@ohos.distributedData’;

class DrawingSync {
private distributedData: DistributedData;

constructor() {
this.distributedData = new DistributedData();
}

async sendDrawEvent(event: DrawEvent): Promise {
await this.distributedData.set(‘drawEvent’, JSON.stringify(event));
}

async receiveDrawEvent(callback: (event: DrawEvent) => void): Promise {
this.distributedData.on(‘dataChanged’, (key: string, value: string) => {
if (key === ‘drawEvent’) {
const event = JSON.parse(value) as DrawEvent;
callback(event);
}
});
}

async sendTextEvent(event: TextEvent): Promise {
await this.distributedData.set(‘textEvent’, JSON.stringify(event));
}

async receiveTextEvent(callback: (event: TextEvent) => void): Promise {
this.distributedData.on(‘dataChanged’, (key: string, value: string) => {
if (key === ‘textEvent’) {
const event = JSON.parse(value) as TextEvent;
callback(event);
}
});
}
}
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代码讲解：

DistributedData类用于管理分布式数据，set方法用于设置数据，on方法用于监听数据变化。
sendDrawEvent方法将绘图事件序列化为JSON字符串并同步到其他设备。
receiveDrawEvent方法监听绘图事件的变化，并将事件反序列化为DrawEvent对象。
sendTextEvent方法将文字事件序列化为JSON字符串并同步到其他设备。
receiveTextEvent方法监听文字事件的变化，并将事件反序列化为TextEvent对象。
4. 用户界面模块
接下来，我们实现用户界面。HarmonyOS提供了UI类来构建用户界面。

typescript
复制代码
import { UI, Canvas, Button, ColorPicker, Slider, TextInput } from ‘@ohos.ui’;

class WhiteboardUI {
private drawingEngine: DrawingEngine;
private textInputEngine: TextInputEngine;
private drawingSync: DrawingSync;
private currentColor: string = ‘#000000’;
private currentLineWidth: number = 2;
private currentFontSize: number = 16;

constructor(canvas: Canvas) {
this.drawingEngine = new DrawingEngine(canvas);
this.textInputEngine = new TextInputEngine(canvas);
this.drawingSync = new DrawingSync();
this.setupEventListeners();
}

private setupEventListeners(): void {
const canvas = this.drawingEngine.canvas;

canvas.on('touchstart', (event: TouchEvent) => {
  const drawEvent = new DrawEvent('start', event.touches[0].clientX, event.touches[0].clientY, this.currentColor, this.currentLineWidth);
  this.drawingEngine.handleDrawEvent(drawEvent);
  this.drawingSync.sendDrawEvent(drawEvent);
});

canvas.on('touchmove', (event: TouchEvent) => {
  const drawEvent = new DrawEvent('move', event.touches[0].clientX, event.touches[0].clientY, this.currentColor, this.currentLineWidth);
  this.drawingEngine.handleDrawEvent(drawEvent);
  this.drawingSync.sendDrawEvent(drawEvent);
});

canvas.on('touchend', () => {
  const drawEvent = new DrawEvent('end', 0, 0, this.currentColor, this.currentLineWidth);
  this.drawingEngine.handleDrawEvent(drawEvent);
  this.drawingSync.sendDrawEvent(drawEvent);
});

const colorPicker = new ColorPicker();
colorPicker.on('change', (color: string) => {
  this.currentColor = color;
});

const lineWidthSlider = new Slider({ min: 1, max: 10 });
lineWidthSlider.on('change', (value: number) => {
  this.currentLineWidth = value;
});

const fontSizeSlider = new Slider({ min: 10, max: 30 });
fontSizeSlider.on('change', (value: number) => {
  this.currentFontSize = value;
});

const textInput = new TextInput();
textInput.on('submit', (text: string) => {
  const textEvent = new TextEvent(text, 100, 100, this.currentColor, this.currentFontSize);
  this.textInputEngine.handleTextEvent(textEvent);
  this.drawingSync.sendTextEvent(textEvent);
});

UI.add(colorPicker);
UI.add(lineWidthSlider);
UI.add(fontSizeSlider);
UI.add(textInput);

}
}
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代码讲解：

UI类用于构建用户界面，Canvas类用于创建白板区域，ColorPicker类用于选择画笔颜色，Slider类用于调整画笔粗细和字体大小，TextInput类用于输入文字。
setupEventListeners方法设置白板区域的事件监听器，处理用户的触摸操作和文字输入，并同步绘制事件和文字事件到其他设备。
5. 历史记录模块
最后，我们实现绘制历史记录功能，支持撤销和重做操作。

typescript
复制代码
class DrawingHistory {
private history: (DrawEvent | TextEvent)[] = [];
private currentIndex: number = -1;

addEvent(event: DrawEvent | TextEvent): void {
this.history = this.history.slice(0, this.currentIndex + 1);
this.history.push(event);
this.currentIndex++;
}

undo(): DrawEvent | TextEvent | null {
if (this.currentIndex > 0) {
this.currentIndex–;
return this.history[this.currentIndex];
}
return null;
}

redo(): DrawEvent | TextEvent | null {
if (this.currentIndex < this.history.length - 1) {
this.currentIndex++;
return this.history[this.currentIndex];
}
return null;
}
}
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代码讲解：

DrawingHistory类用于管理绘制历史，addEvent方法添加绘制事件到历史记录，undo和redo方法分别支持撤销和重做操作。
测试与部署
完成代码编写后，我们需要进行测试与部署。首先，确保所有设备都运行HarmonyNext系统，并且处于同一局域网内。然后，在开发环境中编译并打包应用，安装到目标设备上进行测试。

总结
通过本文的详细讲解，你应该已经掌握了如何使用ArkTS开发一个多设备协同实时白板应用。我们从需求分析、架构设计到代码实现，一步步带你完成了整个开发过程。希望本文能为你提供有价值的参考，帮助你在HarmonyNext生态系统中开发更多创新的应用。

参考
HarmonyOS官方文档
ArkTS语言指南
HarmonyOS分布式数据管理API

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