一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架技术方案

本发明专利技术涉及基于鸿蒙系统的服务化框架设计方法，具体为一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架，该服务化框架向下适配鸿蒙操作系统，鸿蒙操作系统层为服务化框架提供基础支撑能力，服务化框架对上面向应用层的应用服务提供服务治理能力，支持独立开发的应用服务集成到系统；服务化框架内部分为三层，分别是服务治理层、服务运行支撑层、服务适配层；服务治理层提供服务请求统一访问、服务启动控制、服务注册发现、服务状态监控功能；服务运行支撑层提供服务引擎实现请求响应，并提供基础数据库访问、http请求响应、消息订阅发布共性软件能力和鸿蒙系统原生能力；服务适配层通过原子化服务技术支持应用服务动态加载、热更新，提供集成开发能力。集成开发能力。集成开发能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架


[0001]本专利技术涉及基于鸿蒙系统的服务化框架设计方法，具体为一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架。

技术介绍

[0002]军用信息系统强调持续集成、按需加载、抗毁性、可灵活拆分和组合。平时能够功能迭代、敏捷开发，战时能够快速部署，受到打击摧毁时能够整合力量重新迅速组成作战单元。微服务架构设计能够很好地满足上述需求，将软件按照功能进行细粒度拆分，服务之间能够互相访问，实现功能上的复用和重组。能够加速业务的迭代，解决了军事信息系统集成难、迭代慢的缺点。因此世界各国纷纷对服务化框架在军事场景中的应用进行研究。
[0003]2011年美军提出联合信息环境概念（JIE），于2020年将JIE纳入国防部数字现代化战略，旨在构建企业级信息服务环境并实现从指挥机构到终端设备的战术延伸。同时我军第四代指挥系统对终端设备全域共享提出需求，重点保证作战人员在作战空间边缘能及时获得所需的数据和服务。鸿蒙作为面向全场景的分布式操作系统，采用微内核设计打通边缘设备，能够把物理上相互分离的多个设备，融合成一个“超级终端”，有助于对各种作战资源集中管控，对一体化联合作战具有很大意义。
[0004]因此，实现一种基于鸿蒙系统的军用服务化框架，填补在鸿蒙操作系统上军用服务化框架设计方法的空缺，满足自主可控的技术发展需求，成为了亟待攻克的技术问题。

技术实现思路

[0005]鸿蒙操作系统自主可控，可用于单兵作战场景的边缘设备，如何在鸿蒙系统上实现服务化框架设计受到广泛关注。本专利技术要解决的技术问题是：提出了一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架，研究插件化和原子化服务技术，解决服务治理、服务运行支撑、鸿蒙适配等技术难题，填补针对终端设备的服务化框架研究空缺。
[0006]本专利技术是采用如下的技术方案实现的：一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架，该服务化框架向下适配鸿蒙操作系统，鸿蒙操作系统层为服务化框架提供基础支撑能力，服务化框架对上面向应用层的应用服务提供服务治理能力，支持独立开发的应用服务集成到系统；服务化框架内部分为三层，分别是服务治理层、服务运行支撑层、服务适配层；服务治理层提供服务请求统一访问、服务启动控制、服务注册发现、服务状态监控功能；服务运行支撑层提供服务引擎实现请求响应，并提供基础数据库访问、http请求响应、消息订阅发布共性软件能力和鸿蒙系统原生能力；服务适配层是服务化框架的基础，通过原子化服务技术支持应用服务动态加载、热更新，提供集成开发能力。
[0007]上述的一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架，服务治理层包括服务控制器、服务总线和服务网关，实现应用服务自治，服务控制器在指定目录搜索应用服务的HAP软件包，并动态解析资源，资源包括服务配置文件、前端静态资源和服务插件动态库；服务控制
器读取服务配置文件中的服务配置信息并通过服务总线进行缓存，实现配置信息注册和查询，完成服务自动发现，为了获取系统可执行权限，服务控制器将移动设备存储空间中的服务插件动态库拷贝到沙盒空间，创建进程资源并启动应用服务，由于进程资源是服务控制器创建的，因此可对服务注册信息、运行状态信息进行实时采集，并存储在服务总线中供服务网关查询，实现服务运行监控，当检测到服务异常时，服务控制器负责重启应用服务实现故障自动修复，应用服务通过RESTful请求进行访问交互，服务网关通过服务总线获取到服务注册信息，将RESTful请求统一访问和转发，服务网关基于Nginx的代理模块改造实现，收到请求后通过解析URL向服务总线查询，获取实际的服务地址，并将请求转发给相应的应用服务，由应用服务执行业务逻辑处理，实现服务请求响应。
[0008]上述的一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架，服务适配层采用“插件化”技术，将软件分为宿主和插件两部分，服务化框架作为宿主，应用服务作为插件，宿主作为主进程负责插件的生命周期管理；插件是经过鸿蒙系统原子化服务包装的Nginx服务，封装后形成HAP软件包，具有免安装、可动态加载的特性；宿主能够动态解析插件中的前端静态资源、服务配置文件和服务插件动态库，通过为每个应用服务分配进程资源，实现进程隔离避免服务发生故障时互相干扰；通过对应用服务进行生命周期管理实现应用服务按需加载，当收到服务请求且负载状态良好时则启动该服务；当长时间没有服务请求或负载过高时则停止该服务。
[0009]上述的一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架，服务化框架为每个应用服务新建鸿蒙原子化服务SA，通过配置文件可设置SA以独立进程运行，应用服务之间存在进程隔离，服务化框架通过SA对应用服务进行动态解析，再通过JNI接口调用Nginx主函数启动应用服务，调用Exit函数停止服务。
[0010]上述的一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架，服务运行支撑层包括服务引擎和基础动态库，提供应用服务运行的基础能力支撑，服务引擎承载应用服务运行，采用基于epoll模型的Nginx服务器作为服务引擎，应用服务通过服务引擎实现请求接收、请求处理和请求响应；请求处理响应流程为：应用服务发起服务请求，服务框架收到请求后识别URL特殊标识匹配对应插件；通过linux系统dlopen方法加载插件动态库到内存，再通过dlsym方法查询请求处理函数在内存中的地址完成调用，向应用服务返回处理结果即完成一次请求响应，最后通过dlclose卸载插件释放内存资源；基础动态库作为服务与底层能力的桥梁，能够为应用服务提供鸿蒙原生能力和共性软件能力，基础动态库基于Linux c/c++语言开发，遵循POSIX标准，提供SQLite数据库访问存储、JSON格式解析生成以及Base64编码解码等能力，通过交叉编译工具链适配鸿蒙系统，最终以动态库的形式提供给应用开发者，运行时面向应用提供API接口，同时基础动态库对鸿蒙原生能力进行适配，包括语音、拍照、视频以及录音功能，应用服务可通过JNI接口对原生能力进行调用。
[0011]上述的一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架， Nginx服务器一般默认采用一个master进程加4个worker进程方式运行，本专利技术为了实现轻量化通过修改nginx.conf配置文件设置单进程运行模式。
[0012]本专利技术采用“微服务”的设计理念将应用软件拆分成独立的应用服务，再通过对服务控制器、服务网关、服务总线等模块的设计对应用服务进行管控，实现系统自治。利用原
子化服务技术实现软件动态加载、按需启动，从而降低框架运行资源开销，支持军用便携平板、军用手持终端、武器平台以及单兵腕表等资源有限的计算设备上运行；同时解决系统集成问题，支持集成开发方式，实现软件快速迭代，满足不断变化的作战需求，最终提高军事装备的整体能效；具有以下优点：（1）高可用性：设计了一种高性能的服务化框架，采用基于epoll模型的nginx服务引擎，能够提供高吞吐量的服务请求响应，同时不同应用服务运行在独立进程空间避免一个服务崩溃导致所有服务异常情况；（2）轻量化：通过微服务拆分将功能抽象出来提高代码复用性，减少冗余模块。应用服务通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架，其特征在于：该服务化框架向下适配鸿蒙操作系统，鸿蒙操作系统层为服务化框架提供基础支撑能力，服务化框架对上面向应用层的应用服务提供服务治理能力，支持独立开发的应用服务集成到系统；服务化框架内部分为三层，分别是服务治理层、服务运行支撑层、服务适配层；服务治理层提供服务请求统一访问、服务启动控制、服务注册发现、服务状态监控功能；服务运行支撑层提供服务引擎实现请求响应，并提供基础数据库访问、http请求响应、消息订阅发布共性软件能力和鸿蒙系统原生能力；服务适配层是服务化框架的基础，通过原子化服务技术支持应用服务动态加载、热更新，提供集成开发能力。2.根据权利要求1所述的一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架，其特征在于：服务治理层包括服务控制器、服务总线和服务网关，实现应用服务自治，服务控制器在指定目录搜索应用服务的HAP软件包，并动态解析资源，资源包括服务配置文件、前端静态资源和服务插件动态库；服务控制器读取服务配置文件中的服务配置信息并通过服务总线进行缓存，实现配置信息注册和查询，完成服务自动发现，为了获取系统可执行权限，服务控制器将移动设备存储空间中的服务插件动态库拷贝到沙盒空间，创建进程资源并启动应用服务，由于进程资源是服务控制器创建的，因此可对服务注册信息、运行状态信息进行实时采集，并存储在服务总线中供服务网关查询，实现服务运行监控，当检测到服务异常时，服务控制器负责重启应用服务实现故障自动修复，应用服务通过RESTful请求进行访问交互，服务网关通过服务总线获取到服务注册信息，将RESTful请求统一访问和转发，服务网关基于Nginx的代理模块改造实现，收到请求后通过解析URL向服务总线查询，获取实际的服务地址，并将请求转发给相应的应用服务，由应用服务执行业务逻辑处理，实现服务请求响应。3.根据权利要求2所述的一种基于鸿蒙操作系统的军用服务化框架，其特征在于：服务适配层采用“插件化”技术，将软件分为宿主和插件两部分，服务化框架作为宿主，应用服务作为插件，宿主作为主进程负责插件的生命周期管理；插件是经过鸿蒙系统原子化服务包装的Nginx服务，封装后形成HAP...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，董福安，王雪飞，李启，罗锋，
申请(专利权)人：王雪飞，
类型：发明
国别省市：