鸿蒙5.0 APP开发案例分析：Native侧实现文件访问开发实践

在对文件处理性能要求高的场景中，Native侧访问文件处理数据比在 ArkTS侧操作文件有更高的效率和更快的响应，例如处理大文件、复杂的文件操作以及实时通信等低时延场景。类型一：访问应用沙箱内的文件进行读写操作，主要是通过沙箱路径进行访问；类型二：访问应用资源文件进行读操作，可以通过传递资源管理器进行访问；类型三：访问系统公共目录中的文件进行读写操作，可以使用文件picker来获取文件描述符。本

mn_xiaona666

800人浏览 · 2025-04-28 20:23:15

mn_xiaona666 · 2025-04-28 20:23:15 发布

往期推文全新看点（文中附带全新鸿蒙5.0全栈学习笔录）

✏️ 嵌入式开发适不适合做鸿蒙南向开发？看完这篇你就了解了~

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概述

在对文件处理性能要求高的场景中，Native侧访问文件处理数据比在 ArkTS侧操作文件有更高的效率和更快的响应，例如处理大文件、复杂的文件操作以及实时通信等低时延场景。根据文件位置的不同，应用在Native侧访问文件可以分为以下三种类型：

类型一：访问应用沙箱内的文件进行读写操作，主要是通过沙箱路径进行访问；
类型二：访问应用资源文件进行读操作，可以通过传递资源管理器进行访问；
类型三：访问系统公共目录中的文件进行读写操作，可以使用文件picker来获取文件描述符。

本文将针对这三种场景给出具体的实现方案。

访问应用沙箱文件

应用沙箱是一种以安全防护为目的的隔离机制，避免数据受到恶意路径穿越访问。在这种沙箱的保护机制下，应用可见的目录范围即为“应用沙箱目录”，沙箱中的文件就需要通过沙箱路径去进行访问。Native侧获取沙箱路径的方案有两种：

方案一：ArkTS侧获取沙箱路径传递给Native侧访问文件。
方案二：Native侧直接拼接沙箱路径访问文件。

方案一：ArkTS侧获取沙箱路径传递给Native侧访问文件

图1 ArkTS侧获取沙箱路径传递给Native侧访问文件示意图

实现方案

这里以访问沙箱文件并写入文本的场景为例，实现方案分为Native侧定义操作文件的方法和ArkTS侧调用该方法两部分。

第一部分：在Native侧定义一个方法，用于接收沙箱路径并将文本写入到文件中。

将沙箱路径和要写入文本的内容通过Node-API接口传递到Native侧。

napi_get_value_string_utf8(env, argv[0], pathBuf, sizeof(pathBuf), &pathSize);
napi_get_value_string_utf8(env, argv[1], contentsBuf, sizeof(contentsBuf), &contentsSize);

通过指定的路径打开文件。

FILE *fp;
fp = fopen(pathBuf, "w");

使用C标准库的文件操作函数写入文件。

fprintf(fp, "%s", contentsBuf);

完整代码如下所示：

// entry/src/main/cpp/FileAccessMethods.cpp
static napi_value TransferSandboxPath(napi_env env, napi_callback_info info) {
    size_t argc = 2;
    napi_value argv[2] = {nullptr};
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, argv, nullptr, nullptr);

    //将沙箱路径和要写入文本的内容通过Node-API接口转换成C侧变量
    size_t pathSize, contentsSize;
    char pathBuf[256], contentsBuf[256];
    napi_get_value_string_utf8(env, argv[0], pathBuf, sizeof(pathBuf), &pathSize);
    napi_get_value_string_utf8(env, argv[1], contentsBuf, sizeof(contentsBuf), &contentsSize);

    //通过指定的路径打开文件
    snprintf(pathBuf, sizeof(pathBuf), "%s/TransferSandboxPath.txt", pathBuf);
    FILE *fp;
    fp = fopen(pathBuf, "w");
    if (fp == nullptr) {
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_ERROR, DOMAIN, TAG, "open file error!");
        return nullptr;
    }
    //使用C标准库的文件操作函数写入文件
    fprintf(fp, "%s", contentsBuf);
    fclose(fp);
    return nullptr;
}

将该 C++接口与ArkTS接口进行绑定和映射，同时在index.d.ts文件中，提供该接口方法以便于ArkTS侧调用。

export const transferSandboxPath: (path: string, contents: string) => void;

第二部分：在Native侧访问沙箱文件写数据的功能实现后，在ArkTS侧调用该方法。

引用Native侧相应的so库。

import FileAccess from 'libfile_access.so';

在ArkTS侧获取沙箱路径。

private sandboxFilesDir: string = getContext(this).filesDir;

获取到沙箱路径后，将该路径传递给Native侧，同时传递需要写入的内容。

FileAccess.transferSandboxPath(this.sandboxFilesDir, content);

通过上述步骤，实现了在Native侧通过ArkTS侧传递的沙箱路径访问与操作应用沙箱文件的方案。

效果展示

图2 ArkTS侧传递沙箱路径到Native侧方案效果展示

方案二：Native侧直接拼接沙箱路径访问文件

图3 Native侧直接拼接沙箱路径访问文件示意图

实现方案

这里同样以访问沙箱文件并写入文本的场景为例，实现方案分为Native侧定义操作文件的方法和ArkTS侧调用该方法两部分。

第一部分：在Native侧定义一个方法，用于拼接沙箱路径并将文本写入到文件中。

根据实际文件位置拼接沙箱路径。

char pathBuf[256] = "/data/storage/el2/base/haps/entry/files/SplicePath.txt";

将要写入文本的内容通过Node-API接口传递到Native侧。

napi_get_value_string_utf8(env, argv[0], contentsBuf, sizeof(contentsBuf), &contentsSize);

通过指定的路径打开文件。

FILE *fp;
fp = fopen(pathBuf, "w");

使用C标准库的文件操作函数写入文件。

fprintf(fp, "%s", contentsBuf);

完整代码如下所示：

// entry/src/main/cpp/FileAccessMethods.cpp
static napi_value SplicePath(napi_env env, napi_callback_info info) {
    size_t argc = 1;
    napi_value argv[1] = {nullptr};
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, argv, nullptr, nullptr);

    //根据实际文件位置拼接沙箱路径
    size_t contentsSize;
    char pathBuf[256] = "/data/storage/el2/base/haps/entry/files/SplicePath.txt";
    //将要写入文本的内容通过Node-API接口转换成C侧变量
    char contentsBuf[256];
    napi_get_value_string_utf8(env, argv[0], contentsBuf, sizeof(contentsBuf), &contentsSize);

    //通过指定的路径打开文件
    FILE *fp;
    fp = fopen(pathBuf, "w");
    if (fp == nullptr) {
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_ERROR, DOMAIN, TAG, "open file error!");
        return nullptr;
    }
    //使用C标准库的文件操作函数写入文件
    fprintf(fp, "%s", contentsBuf);
    fclose(fp);
    return nullptr;
}

将该 C++接口与ArkTS接口进行绑定和映射，同时在index.d.ts文件中，提供该接口方法。

export const splicePath: (contents: string) => void;

第二部分：Native侧访问沙箱文件写数据的功能实现后，在ArkTS侧调用该方法。

引用Native侧相应的so库。

import FileAccess from 'libfile_access.so';

在ArkTS侧调用该接口实现文件写入的操作。

FileAccess.splicePath(content);

通过上述步骤，实现了在Native侧通过拼接沙箱路径访问与操作应用沙箱文件的方案。

效果展示

图4Native侧拼接沙箱路径方案效果展示

访问应用包内资源文件

Native侧可以通过Resource Manager 操作应用资源文件中的Rawfile目录和文件，这里以Native侧读取Rawfile文件内容的场景为例介绍该方案。

图5Native侧访问应用资源文件方案示意图

实现方案

实现方案分为Native侧定义操作文件的方法和ArkTS侧调用该方法两部分。

第一部分：在Native侧定义一个读取文件的方法，注意使用Resource Manager需要引用头文件rawfile/raw_file_manager.h，并在工程的cmakelists.txt文件中链接动态库librawfile.z.so。

将传入的Resource Manager对象转换为Native对象。

NativeResourceManager *mNativeResMgr = OH_ResourceManager_InitNativeResourceManager(env, argv[0]);

将传入的文件名通过Node-API接口传递到Native侧。

napi_get_value_string_utf8(env, argv[0], contentsBuf, sizeof(contentsBuf), &contentsSize);

通过资源对象打开文件。

RawFile *rawFile = OH_ResourceManager_OpenRawFile(mNativeResMgr, fileNameBuf);

通过资源对象读取文件内容。

long len = OH_ResourceManager_GetRawFileSize(rawFile);
std::unique_ptr<char[]> data = std::make_unique<char[]>(len);
OH_ResourceManager_ReadRawFile(rawFile, data.get(), len);

完整代码如下所示。

// entry/src/main/cpp/FileAccessMethods.cpp
static napi_value TransferResourceMgr(napi_env env, napi_callback_info info) {
    size_t argc = 2;
    napi_value argv[2] = {nullptr};
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, argv, nullptr, nullptr);

    //将传入的resource manager对象转换为Native对象
    NativeResourceManager *mNativeResMgr = OH_ResourceManager_InitNativeResourceManager(env, argv[0]);
    size_t fileNameSize;
    char fileNameBuf[256];
    //将传入的文件名通过Node-API接口转换成C侧变量
    napi_get_value_string_utf8(env, argv[1], fileNameBuf, sizeof(fileNameBuf), &fileNameSize);
    //通过资源对象打开文件
    RawFile *rawFile = OH_ResourceManager_OpenRawFile(mNativeResMgr, fileNameBuf);
    if (rawFile != nullptr) {
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_INFO, DOMAIN, TAG, "OH_ResourceManager_OpenRawFile success.");
    }

    //通过资源对象读取文件内容
    long len = OH_ResourceManager_GetRawFileSize(rawFile);
    std::unique_ptr<char[]> data = std::make_unique<char[]>(len);
    OH_ResourceManager_ReadRawFile(rawFile, data.get(), len);
    OH_ResourceManager_CloseRawFile(rawFile);
    OH_ResourceManager_ReleaseNativeResourceManager(mNativeResMgr);
    napi_value contents;
    napi_create_string_utf8(env, data.get(), len, &contents);
    return contents;
}

将该 C++接口与ArkTS接口进行绑定和映射，同时在index.d.ts文件中，提供该接口方法。

export const transferResourceMgr: (resMgr: resourceManager.ResourceManager, path: string) => string;

第二部分：Native侧访问Rawfile文件读数据的功能实现后，在ArkTS侧调用该方法。

引用Native侧相应的so库。

import FileAccess from 'libfile_access.so';

在ArkTS侧获取Resource Manager。

private resMgr: resourceManager.ResourceManager = getContext().resourceManager;

在ArkTS侧调用该接口传递Resource Manager和文件名并读取返回的文件内容。

let rawfileContext = FileAccess.transferResourceMgr(this.resMgr, FileNameList[2]);

通过上述步骤，实现了在Native侧通过ArkTS侧传递的Resource Manager访问与读取应用资源文件的方案。

效果展示

**图6 **ArkTS侧传递resource manager到Native侧方案效果展示

访问公共目录文件

系统公共目录下储存的是用户文件，应用对用户文件的操作需要提前获取用户授权，或由用户操作完成。我们可以通过系统预置的文件选择器（FilePicker）实现该能力，目前主要有创建文件、写入和读取三类操作，创建文件可以直接使用picker，针对Native侧，有如下两种场景：

场景一：写数据到公共目录文件

场景描述

ArkTS侧通过文件picker在公共目录下创建文件，并传递文件描述符到Native侧，Native侧通过文件描述符打开文件并将数据写入到文件中。

图7 Native侧写入公共目录文件场景示意图

实现方案

实现方案分为Native侧定义操作文件的方法和ArkTS侧调用该方法两部分。

第一部分：在Native侧定义一个方法，用于接收文件描述符并将数据写入到文件中，注意使用文件描述符操作文件需要引用头文件unistd.h。

将传入的文件描述符和要写入文件的内容通过Node-API接口传递到Native侧。

napi_get_value_uint32(env, argv[0], &fd);
napi_get_value_string_utf8(env, argv[1], contentsBuf, sizeof(contentsBuf), &contentsSize);

使用C标准库的文件操作函数写入文件。

size_t buffSize = write(fd, contentsBuf, contentsSize);

根据write函数的返回值判断操作是否成功。

std::string res;
napi_value contents;
if (buffSize == -1) {
    res = "Write File Failed!";
    OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_INFO, DOMAIN, TAG, "%s", res.c_str());
} else {
    res = "Write File Successfully!!!";
    OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_INFO, DOMAIN, TAG, "%s", res.c_str());
}
napi_create_string_utf8(env, res.c_str(), sizeof(res), &contents);
return contents;

完整代码如下所示：

// entry/src/main/cpp/FileAccessMethods.cpp
static napi_value WriteFileUsingPickerFd(napi_env env, napi_callback_info info) {
    size_t argc = 2;
    napi_value argv[2] = {nullptr};
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, argv, nullptr, nullptr);

    unsigned int fd = -1;   
    size_t contentsSize;
    char contentsBuf[256];
    //将传入的文件描述符和要写入文件的内容转换成C侧变量
    napi_get_value_uint32(env, argv[0], &fd);
    napi_get_value_string_utf8(env, argv[1], contentsBuf, sizeof(contentsBuf), &contentsSize);

    ftruncate(fd, 0);
    //使用C标准库的文件操作函数写入文件
    size_t buffSize = write(fd, contentsBuf, contentsSize);
    std::string res;
    //根据write函数的返回值判断操作是否成功返回结果
    napi_value contents;
    if (buffSize == -1) {
        res = "Write File Failed!";
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_INFO, DOMAIN, TAG, "%s", res.c_str());
    } else {
        res = "Write File Successfully!!!";
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_INFO, DOMAIN, TAG, "%s", res.c_str());
    }
    napi_create_string_utf8(env, res.c_str(), sizeof(res), &contents);
    return contents;
}

将该 C++接口与ArkTS接口进行绑定和映射，同时在index.d.ts文件中，提供该接口方法。

export const writeFileUsingPickerFd: (fd: number, contents: string) => string;

第二部分：Native侧访问公共目录文件写数据的功能实现后，在ArkTS侧调用该方法。

引用Native侧相应的so库。

import FileAccess from 'libfile_access.so';

在ArkTS侧拉起picker选择文件并将文件描述符传入Native接口中。

// entry/src/main/ets/common/utils/FileOperate.ets
async function WriteFileByPicker(contents: string): Promise<string> {
  //配置picker选择信息
  const documentSelectOptions = new picker.DocumentSelectOptions();
  documentSelectOptions.maxSelectNumber = 1;
  documentSelectOptions.fileSuffixFilters = ['.txt'];

  let uris: Array<string> = [];
  const documentViewPicker = new picker.DocumentViewPicker();
  //拉起picker选择文件
  return await documentViewPicker.select(documentSelectOptions).then((documentSelectResult: Array<string>) => {
    uris = documentSelectResult;
    let uri: string = uris[0];
    let path: string = new fileUri.FileUri(uri).path;
    console.info(`Open The File path is [${uri}]`);
    let file = fs.openSync(path, fs.OpenMode.WRITE_ONLY);
    //调用native方法写文件
    let res = FileAccess.writeFileUsingPickerFd(file.fd, contents);
    fs.closeSync(file.fd);
    return res;
  }).catch((error: BusinessError) => {
    console.error(`Open The file failed, error code is [${error.code}], error message is [${error.message}]`);
    return 'Write Failed by Picker';
  })
}

通过上述步骤，实现了在Native侧通过ArkTS侧picker传递的文件资源描述符访问公共目录文件并写入内容的方案。

效果展示

图8 Native侧写公共目录文件场景方案效果展示

场景二：从公共目录文件中读取数据

场景描述

ArkTS侧通过文件picker选择文件，并传递文件描述符到Native侧，Native侧通过文件描述符打开文件并读取文件数据。

图9Native侧读取公共目录文件场景示意图

实现方案

实现方案分为Native侧定义操作文件的方法和ArkTS侧调用该方法两部分。

第一部分：在Native侧定义一个方法，用于接收文件描述符并将数据写入到文件中，注意使用文件描述符操作文件需要引用头文件unistd.h。

将传入的文件描述符通过Node-API接口传递到Native侧。

napi_get_value_uint32(env, argv[0], &fd);

使用C标准库的文件操作函数读取文件。

char buff[1000];
size_t buffSize = read(fd, buff, sizeof(buff));

判断读取是否成功并返回文件内容。

napi_value contents;
if (buffSize == -1) {
    OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_INFO, DOMAIN, TAG, "Read File Failed!!!");
} else {
    OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_INFO, DOMAIN, TAG, "Read File Successfully!!!");
    napi_create_string_utf8(env, buff, buffSize, &contents);
}
return contents;

完整代码如下所示：

// entry/src/main/cpp/FileAccessMethods.cpp
static napi_value ReadFileUsingPickerFd(napi_env env, napi_callback_info info) {
    size_t argc = 1;
    napi_value argv[1] = {nullptr};
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, argv, nullptr, nullptr);

    unsigned int fd = -1;
    //将传入的文件描述符转换成C侧变量
    napi_get_value_uint32(env, argv[0], &fd);

    //使用C标准库的文件操作函数读取文件
    char buff[1000];
    size_t buffSize = read(fd, buff, sizeof(buff));
    //判断读取是否成功并返回文件内容
    napi_value contents;
    if (buffSize == -1) {
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_INFO, DOMAIN, TAG, "Read File Failed!!!");
    } else {
        OH_LOG_Print(LOG_APP, LOG_INFO, DOMAIN, TAG, "Read File Successfully!!!");
        napi_create_string_utf8(env, buff, buffSize, &contents);
    }
    return contents;
}

将该 C++接口与ArkTS接口进行绑定和映射，同时在index.d.ts文件中，提供该接口方法。

export const readFileUsingPickerFd: (fd: number) => string;

第二部分：Native侧访问公共目录文件读数据的功能实现后，在ArkTS侧调用该方法。

引用Native侧相应的so库。

import FileAccess from 'libfile_access.so';

在ArkTS侧拉起picker选择文件并将文件描述符传入Native接口中。

// entry/src/main/ets/common/utils/FileOperate.ets
async function ReadFileByPicker(): Promise<string> {
  //配置picker选择信息
  const documentSelectOptions = new picker.DocumentSelectOptions();
  documentSelectOptions.maxSelectNumber = 1;
  documentSelectOptions.fileSuffixFilters = ['.txt'];

  //拉起picker选择文件
  let uris: Array<string> = [];
  const documentViewPicker = new picker.DocumentViewPicker();
  return await documentViewPicker.select(documentSelectOptions).then((documentSelectResult: Array<string>) => {
    uris = documentSelectResult;
    let uri: string = uris[0];
    let path: string = new fileUri.FileUri(uri).path;
    console.info(`The Opened File path is [${uri}]`);
    let file = fs.openSync(path, fs.OpenMode.READ_ONLY);
    //调用native方法读文件
    let res = FileAccess.readFileUsingPickerFd(file.fd);
    fs.closeSync(file.fd);
    return res;
  }).catch((error: BusinessError) => {
    console.error(`Open The file failed, error code is [${error.code}], error message is [${error.message}]`);
    return 'Read Failed by Picker!';
  })
}

通过上述步骤，实现了在Native侧通过ArkTS侧picker传递的文件资源描述符访问公共目录文件并读取内容的方案。

效果展示

图10 Native侧读公共目录文件场景方案效果展示

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