今天咱们来聊聊鸿蒙应用开发中一个非常实用的功能——端云一体化开发。如果你正在开发鸿蒙应用，可能会遇到这样的场景：应用需要一些后端服务，比如数据存储、用户认证、文件上传下载等等。传统做法是自己搭建服务器、配置环境、维护数据库，这些工作既费时又费力。

华为的Cloud Foundation Kit（云开发服务）就是为了解决这个问题而生的。它提供了云函数、云数据库、云存储、预加载等一整套云端服务，你只需要关注业务逻辑，服务器、操作系统、容器这些基础设施都由云端平台搞定。而且，在DevEco Studio中还提供了端云一体化开发的体验，前端开发人员可以轻松转变为全栈工程师，大大提高开发效率。

一、云开发服务能帮你做什么？

1.1 主要优势

低运维成本：不用自己构建和管理云端资源，Cloud Foundation Kit提供了函数计算、数据库、存储、预加载等一系列能力，你只需要调用相应的API就能使用。

弹性伸缩、按量计费：这个特点特别实用。比如你的应用在节假日访问量激增，云服务会自动扩容应对高峰；访问量下降后又自动缩容，释放闲置资源。你只需要为实际使用的资源付费，不用为空闲资源买单。

安全可靠：支持数据全密态加密，支持APP、用户和服务三重认证，还有基于角色的权限管理机制，全方位保障数据安全。

端云一体化开发：在DevEco Studio中可以同时开发端侧和云侧代码，调试、编译、部署都能在一个IDE里完成，非常方便。

1.2 典型应用场景

应用后端构建：快速构建应用的后端服务，简化开发和运维工作。

计算密集型任务：比如数据渲染、视频图像处理等任务，云函数可以自动分配足够的算力，任务完成后自动释放资源。还可以配置定时触发器，定时执行任务。

协议适配和转换：用于对接第三方平台，比如身份验证、消息队列、推送通知等功能。

浪涌式访问场景：像秒杀、节日活动这种访问量突然暴增的场景，云服务能快速自动扩容，保证系统稳定运行。

1.3 支持的设备和地区

云函数支持Phone、Tablet、Wearable、TV设备；云数据库、云存储支持Phone、Tablet、Wearable、TV设备；预加载支持Phone、Tablet设备。

支持的签名方式包括关联注册应用进行自动签名（DevEco Studio 6.0.0 Beta5及以上版本）和手动签名两种方式。从6.0.0(20) Beta5版本开始，支持模拟器开发。

二、准备工作

在开始开发之前，需要先完成以下的准备工作。

2.1 基本准备工作

按照"官网应用开发准备"完成基本准备工作，配置签名信息时，使用关联注册应用进行自动签名或者手动签名方式。

2.2 开通云服务

首次使用端云一体化开发前，需要开通云函数服务、云数据库服务、云存储服务、预加载服务。这些服务都是在AppGallery Connect 控制台中开通的。

三、云函数开发实战

云函数是Cloud Foundation Kit的核心功能之一，它允许你在云端运行代码，无需管理服务器。咱们通过一个实际案例来学习如何开发和使用云函数。

3.1 开发场景

假设你正在开发一个电商应用，需要一个功能：用户提交订单后，系统需要计算订单金额、生成订单号、发送确认邮件。这些操作如果放在端侧执行，可能会因为网络问题或者用户关闭应用而中断。如果放在云函数中执行，就能保证这些操作可靠地完成。

3.2 云函数代码结构

云函数使用Node.js开发，入口方法的定义如下：

module.exports.myHandler = function(event, context, callback, logger)

这里有几个关键参数：

• myHandler：入口方法名称，你可以自定义
• event：调用方传递的事件对象，JSON格式
• context：函数运行时上下文对象，封装了日志接口、回调接口、环境变量等
• callback：事件处理结果，必须显式调用callback(object)将结果返回给AGC
• logger：记录日志，支持debug、error、warn、info四个级别

3.3 完整示例代码

下面是一个完整的云函数示例，展示了如何使用日志、环境变量、异常处理等功能：

let myHandler = function (event, context, callback, logger) {
  // 获取环境变量
  let env1 = context.env.env1;

  // 记录不同级别的日志
  logger.info("Test info log");
  logger.warn("Test warn log");
  logger.debug("Test debug log");
  logger.error("Test error log");

  logger.info("--------Start-------");
  try {
    let startTime = new Date().getTime();
    let endTime = startTime;
    let interval = 0;
    startTime = process.uptime() * 1000;

    // 打印输入参数和环境变量
    logger.info("request: " + JSON.stringify(event.request));
    logger.info("env1: " + env1);

    endTime = process.uptime() * 1000;
    interval = endTime - startTime;
    logger.info("intervalTime: " + interval);
    logger.info("--------Finished-------");

    let res = new context.HTTPResponse(context.env, {
      "res-type": "context.env",
      "faas-content-type": "json"
    }, "application/json", "200");
    res.body = { "intervalTime": interval };
    callback(res);
  } catch (error) {
    logger.error("--------Error-------");
    logger.error("error: " + error);
    callback(error);
  }
};

module.exports.myHandler = myHandler;

3.4 日志记录

在代码中使用logger接口记录日志，支持四种级别：

• logger.debug()：调试信息
• logger.error()：错误信息
• logger.warn()：警告信息
• logger.info()：普通信息

3.5 获取环境变量

环境变量可以在函数运行时读取和使用，访问方式如下：

let env1 = context.env.env1;

如果环境变量未配置，则会返回undefined。

3.6 异常处理

在函数代码中捕获异常，封装成error对象返回给调用方：

try {
  logger.info(JSON.stringify(event));
  let result = { message: "success" };
  callback(result);
} catch (err) {
  let error = {
    code: 400,
    message: err.message
  };
  callback(error);
}

error对象包含code（错误码）和message（错误描述）两个字段。

3.7 函数部署包结构

上传的nodejs函数部署包须使用如下结构：

my-function.zip
  |---- handler.js
  |---- node_modules
    |----async
    |----async-listener

处理程序所在代码文件（如handler.js）必须在zip包根目录下，依赖项放到node_modules目录下。可以通过npm工具安装依赖，例如npm install xxx命令。

四、在AGC中创建云函数

开通云函数服务后，需要在AGC中创建函数并添加代码。

4.1 创建步骤

1. 登录AppGallery Connect，点击"开发与服务"
2. 在项目列表中点击需要创建云函数的项目
3. 在左侧导航栏选择"云开发 > 云函数"，进入云函数主界面
4. 选择"函数"页签，点击"创建函数"

4.2 函数配置

页面右侧抽屉式滑出"创建函数"窗口，按照"函数配置 -> 触发器 -> 函数代码 -> 层配置"引导顺序配置函数。

在"函数配置"页面，配置以下信息：

• 函数名称：函数的名称
• 描述：函数的描述信息
• 触发方式：配置为"事件调用"，表示通过触发器方式调用函数
• 超时时长：函数最大运行时长，单位为秒，取值范围为1~1800
  • 同步调用方式时，最大运行时长为55秒
  • 异步调用方式时，最大运行时长为1800秒
• 实例并发：函数请求并发量上限，单位为个，取值范围为1~10000
• 环境变量：key-value形式，可以将需要的变量配置信息传入函数执行环境中

环境变量支持表单格式和JSON格式两种编辑方式。

表单格式编辑：

JSON格式编辑：

添加完成后，还可以点击"JSON格式导出"，导出环境变量文件以备后续使用。

注意事项：

• 环境变量的key值具有唯一性
• "PROJECT_CREDENTIAL"和"AGC_"为系统级环境变量标识，不允许添加以其命名或以其为前缀的环境变量
• 环境变量总数不超过1000个

4.3 触发器配置

进入"触发器"页面，配置HTTP触发器：

• 触发器类型：HTTP触发器
• 请求方式：目前仅支持POST请求方式
• 认证类型：
  • API客户端鉴权（Client适用）：端侧网关认证，适用于来自APP客户端侧的函数调用
  • API客户端鉴权（Server适用）：云侧网关认证，适用于来自APP服务器侧的函数调用
• 启用decode：对于contentType为"application/x-www-form-urlencoded"的触发请求，是否使用URLDecoder对请求body进行解码

4.4 函数代码配置

进入"函数代码"页面，配置以下信息：

• 运行环境：选择nodejs 20.x/latest，其中latest表示使用最新版本
• 内存配置：函数容器所占有的内存大小，单位为MB，取值范围：500，1000，2000，4000
• 代码输入类型：包括"在线编辑"与"*.zip文件"两种方式
• 函数入口：包括入口文件名称和入口方法名称，通过"."连接。例如handler.myHandler
• 代码文件：用于在线编辑函数代码或上传函数部署包

WebIDE功能

当"代码输入类型"选择"在线编辑"时，可以使用集成的WebIDE功能。WebIDE从左至右分两个部分：目录树、代码编辑器和最大化。

目录树功能：

注意：如果在函数实例已经运行的情况下进行函数代码或配置更新，AGC后台会滚动更新函数实例，请耐心等待10-20秒。

4.5 层配置（可选）

层可以提供公共依赖库的发布与部署能力。开发者可以将函数依赖的公共库和相关依赖项提炼到层，通过为函数绑定层，便可以在函数中使用库，而不必将库包含在函数的代码包中。

一个函数最多可以绑定5个层。如果尚未创建层，可以跳过此步骤，后续创建层之后再进行绑定。

返回到“层配置”界面，绑定成功的层将展示在层列表中。如果需要解除层与函数的绑定关系，点击“解绑”即可。

五、测试云函数

函数创建后可以在AGC控制台测试函数的代码运行是否正常。

5.1 进入测试界面

有两种方式进入测试界面：

方式一：在函数列表中点击函数名称右侧"操作"列的"测试"

方式二：在函数列表中点击已创建的函数名称，进入函数详情页面，选择"函数代码"页签，点击"测试函数"

5.2 测试方式

使用默认测试事件

直接点击"测试"对函数进行测试。

创建新测试事件

如果需要设置调用函数的请求消息体，可以按照如下步骤配置测试参数：

1. 在"事件"文本框中输入JSON格式的事件参数
2. 点击"保存"
3. 在弹出的提示框中输入事件名称
4. 点击"确认"保存测试事件

"事件"文本框内输入的JSON对象，对应的是触发器的event事件格式，会透传给函数。

使用已保存测试事件

在"测试函数"界面，点击展开已保存的测试事件列表，选择已配置的事件名称右侧的"加载"，然后点击"测试"。

5.3 查看测试结果

测试结果包含三部分：

• 执行结果：展示测试后获得的响应结果
• 运行日志：展示函数运行过程中，通过logger API打印的日志
• 执行摘要：展示该次测试请求相关信息
  • 请求ID：该条测试请求的RequestID
  • 持续时间：函数执行的端到端时间
  • 执行版本：该次调用测试的具体函数版本

5.4 修改函数代码

"代码输入类型"为"在线编辑"的函数：
可以直接在"函数代码"页签的代码编辑器中修改代码，然后点击页面底部的"提交"。更新成功后可以点击"测试函数"对更改后的代码进行测试。

“代码输入类型"为”.zip文件"的函数：
需要在本地修改且打包完成后，点击重新上传函数部署包，然后点击页面底部的"提交"。更新成功后可以点击"测试函数"对更改后的代码进行测试。

如果代码更新量比较大，需要调整函数内存配置，可点击"内存配置"下拉框进行调整，然后再上传函数部署包。

函数测试无误后，可在"函数代码"页签点击"导出函数"导出函数部署包。导出包以"函数名称+函数版本.zip"格式命名。

六、在应用中调用云函数

6.1 设置网络权限

在"entry/src/main/module.json5"文件中添加网络权限：

"requestPermissions": [
  {
    "name": "ohos.permission.INTERNET"
  }
]

6.2 查询函数名和版本

在函数的触发器页面点击"HTTP触发器"，查看"触发URL"的后缀，获取触发器的标识，格式为"函数名-版本号"。例如"myhandlerxxxx-$latest"，其中"myhandlerxxxx"为函数名，"$latest"为版本号。

6.3 调用云函数

在项目中导入cloudFunction组件：

import { cloudFunction } from '@kit.CloudFoundationKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';

调用call()方法设置函数，在方法中传入函数名称，返回调用结果。

使用Promise异步回调

import { hilog } from '@kit.PerformanceAnalysisKit';
import { cloudFunction } from '@kit.CloudFoundationKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';

function callFunction() {
  cloudFunction.call({
    name: 'functionName', // functionName需替换为实际的函数名
    version: '$latest',   // 如果不传入版本号，默认为"$latest"
    timeout: 10 * 1000,   // 单位为毫秒，默认为70*1000毫秒
    data: {               // data为函数请求体
      param1: 'val1',
      param2: 'val2'
    }
  }).then((value: cloudFunction.FunctionResult) => {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', `Succeeded in calling the function, result: ${JSON.stringify(value.result)}`);
  }).catch((err: BusinessError) => {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', `Failed to call the function, code: ${err.code}, message: ${err.message}`);
  })
}

使用callback异步回调

import { hilog } from '@kit.PerformanceAnalysisKit';
import { cloudFunction } from '@kit.CloudFoundationKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';

function callFunction() {
  cloudFunction.call({
    name: 'functionName', // functionName需替换成实际的函数名
    version: '$latest',  // 如果不传入版本号，默认为"$latest"
    timeout: 10 * 1000,  // 单位为毫秒，默认为70*1000毫秒
    data: {              // data为函数请求体
      param1: 'val1',
      param2: 'val2'
    }
  }, (err: BusinessError, value: cloudFunction.FunctionResult) => {
    if (err) {
      hilog.error(0x0000, 'testTag', `Failed to call the function, code: ${err.code}, message: ${err.message}`);
      return;
    }
    hilog.info(0x0000, 'testTag', `Succeeded in calling the function, result: ${JSON.stringify(value.result)}`);
  })
}

6.4 获取返回值

如果需要关注函数的返回值，可调用result属性获取：

let returnValue = value.result;

value为调用call()方法返回的cloudFunction.FunctionResult对象，返回值为云函数body返回的值。

七、本地调试云函数

从6.0.1(21)版本开始，新增支持调用本地云函数功能。这个功能对于开发调试非常有用，可以不用每次修改代码都上传到云端。

7.1 启动本地云函数

1. 创建端云一体化开发工程：选择合适的云开发模板，根据工程向导创建端云一体化开发工程
2. 开发云函数：使用DevEco Studio在端云一体化云侧工程下创建函数、开发函数、调试函数（通过本地调用方式调试函数）
3. 调试函数过程中，如果下方通知栏的"cloudfunctions"窗口显示"Cloud Functions loaded successfully"，则表示本地云函数启动成功，将生成本地函数的Function URI。请记录下该Function URI的域名和端口信息，例如"http://localhost:18090"

重要提示：由于本地云函数和部署至云端的函数获取请求体的方式不同，开发函数时必须按照如下示例获取请求体：

let body = event.body ? JSON.parse(event.body) : event;

7.2 设置端口映射

调用本地云函数之前，需要设置"设备端口"到"主机端口"的映射：

hdc rport tcp:18090 tcp:18090

其中，设备端口和主机端口即为Function URI中的端口。

7.3 调用本地云函数

使用Promise异步回调

function callFunctionLocal() {
  cloudFunction.call({
    name: 'my-cloud-function', // my-cloud-function需替换为实际的函数名
    version: '$latest',   // 如果不传入版本号，默认为"$latest"
    timeout: 10 * 1000,   // 单位为毫秒，默认为70*1000毫秒
    data: {               // data为函数请求体
      param1: 'val1',
      param2: 'val2'
    },
    localUrl: 'http://localhost:18090' // 本地启动的云函数地址
  }).then((value: cloudFunction.FunctionResult) => {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', `Succeeded in calling the function, result: ${JSON.stringify(value.result)}`);
  }).catch((err: BusinessError) => {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', `Failed to call the function, code: ${err.code}, message: ${err.message}`);
  })
}

使用callback异步回调

function callFunctionLocal() {
  cloudFunction.call({
    name: 'my-cloud-function', // my-cloud-function需替换为实际的函数名
    version: '$latest',   // 如果不传入版本号，默认为"$latest"
    timeout: 10 * 1000,   // 单位为毫秒，默认为70*1000毫秒
    data: {               // data为函数请求体
      param1: 'val1',
      param2: 'val2'
    },
    localUrl: 'http://localhost:18090' // 本地启动的云函数地址
  }, (err: BusinessError, value: cloudFunction.FunctionResult) => {
    if (err) {
      hilog.error(0x0000, 'testTag', `Failed to call the function, code: ${err.code}, message: ${err.message}`);
      return;
    }
    hilog.info(0x0000, 'testTag', `Succeeded in calling the function, result: ${JSON.stringify(value.result)}`);
  })
}

八、实际开发案例

8.1 场景描述

假设你正在开发一个社交应用，用户发布动态后，系统需要完成以下操作：

1. 保存动态内容到数据库
2. 提取动态中的关键词
3. 根据关键词推荐相关用户
4. 发送通知给相关用户

这些操作如果放在端侧执行，会占用用户设备的资源，而且可能因为网络问题导致操作失败。如果放在云函数中执行，就能保证这些操作可靠地完成，而且不占用用户设备资源。

8.2 云函数实现

let myHandler = function (event, context, callback, logger) {
  logger.info("--------Start processing post-------");
  try {
    let body = event.body ? JSON.parse(event.body) : event;
    let userId = body.userId;
    let content = body.content;

    logger.info("Processing post for user: " + userId);
    logger.info("Post content: " + content);

    // 1. 保存动态内容到数据库（这里只是示例，实际需要调用云数据库API）
    let postId = savePostToDatabase(userId, content);
    logger.info("Post saved with ID: " + postId);

    // 2. 提取动态中的关键词
    let keywords = extractKeywords(content);
    logger.info("Extracted keywords: " + JSON.stringify(keywords));

    // 3. 根据关键词推荐相关用户
    let recommendedUsers = recommendUsers(keywords);
    logger.info("Recommended users: " + JSON.stringify(recommendedUsers));

    // 4. 发送通知给相关用户（这里只是示例，实际需要调用推送服务API）
    sendNotifications(recommendedUsers, postId);
    logger.info("Notifications sent");

    let res = new context.HTTPResponse(context.env, {
      "res-type": "context.env",
      "faas-content-type": "json"
    }, "application/json", "200");
    res.body = {
      postId: postId,
      keywords: keywords,
      recommendedUsers: recommendedUsers
    };
    callback(res);
  } catch (error) {
    logger.error("--------Error processing post-------");
    logger.error("error: " + error);
    let errorObj = {
      code: 500,
      message: error.message
    };
    callback(errorObj);
  }
};

function savePostToDatabase(userId, content) {
  // 这里实现保存到数据库的逻辑
  // 返回动态ID
  return "post_" + Date.now();
}

function extractKeywords(content) {
  // 这里实现关键词提取的逻辑
  // 返回关键词数组
  return ["keyword1", "keyword2"];
}

function recommendUsers(keywords) {
  // 这里实现用户推荐的逻辑
  // 返回推荐用户列表
  return ["user1", "user2", "user3"];
}

function sendNotifications(users, postId) {
  // 这里实现发送通知的逻辑
  logger.info("Sending notifications to users: " + JSON.stringify(users));
}

module.exports.myHandler = myHandler;

8.3 端侧调用

import { hilog } from '@kit.PerformanceAnalysisKit';
import { cloudFunction } from '@kit.CloudFoundationKit';
import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';

function publishPost() {
  cloudFunction.call({
    name: 'process-post',
    version: '$latest',
    timeout: 30 * 1000,
    data: {
      userId: 'user123',
      content: '今天天气真好，适合出去游玩！'
    }
  }).then((value: cloudFunction.FunctionResult) => {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', `Post published successfully, result: ${JSON.stringify(value.result)}`);
  }).catch((err: BusinessError) => {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', `Failed to publish post, code: ${err.code}, message: ${err.message}`);
  })
}

九、注意事项

1. 超时时长设置：根据实际业务需求设置合适的超时时长。同步调用最大55秒，异步调用最大1800秒。

2. 实例并发配置：根据预期的并发量设置实例并发数，取值范围为1~10000。

3. 内存配置：根据函数的内存需求选择合适的内存大小，取值范围：500，1000，2000，4000 MB。

4. 环境变量管理：环境变量的key值具有唯一性，不要使用"PROJECT_CREDENTIAL"和"AGC_"作为前缀。

5. 异常处理：在函数代码中一定要做好异常处理，避免因为未捕获的异常导致函数执行失败。

6. 日志记录：合理使用不同级别的日志记录，方便调试和问题排查。

7. 本地调试：开发时可以使用本地调试功能，提高开发效率。注意本地云函数和云端函数获取请求体的方式不同。

8. 函数更新：如果在函数实例已经运行的情况下进行函数代码或配置更新，AGC后台会滚动更新函数实例，请耐心等待10-20秒。

十、总结

云函数是端云一体化开发的核心功能，它让你可以轻松地在云端运行代码，无需管理服务器。在实际开发中，你可以根据业务需求，灵活运用云函数来完成各种任务。

愣着干啥呢？还不麻溜的去上手试试！