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科普:一文看懂华为HMS与谷歌GMS的区别
2021/9/30 9:27:11
 

HMS是Huawei Mobile Service的英文缩写,中文含义为“华为移动服务”;
GMS全称为Google Mobile Service,即“谷歌移动服务”。

国内安卓机安装应用都是通过第三方的安卓应用市场;而海外用户安装APP则几乎完全依赖GMS服务(Google Play ),类似于苹果的APP Store应用商店。
2019年5月份,美国发布"实体清单",华为被列入"黑名单",谷歌GMS被禁止用于华为之后发布的手机。虽然,之后美国多次宣布对华为延期执行"实体清单"禁令,但谷歌GMS并未就此解禁。
国内用户基本不受影响,但海外用户不能预装Google应用程序,如谷歌搜索、谷歌浏览器、Youtube、地图等,也无法安装,用户体验会受到严重的影响,用户购买意愿会大大降低,进而严重华为手机海外市场的竞争力与销售。
之后,华为公开宣布打造HMS全球生态,以自研HMS取代谷歌GMS。兼容Android系统,能够与GMS共存,对华为海外市场的意义重大。

HMS包括华为账号、云空间服务、游戏服务、定位服务、钱包服务、应用内消息、消息通知、身份验证、统一扫码服务等基础服务;
两者功能相同,均为基础移动服务,只不过HMS是华为迫于GMS禁用而自主开发的国产软件,不再受制于人。

2020年1月,华为在全球发布HMS Core 4.0。HMS包含一整套开放的HMS Apps和HMS Core、HMS Capabilities、HMS Connect,以及相应的开发、测试的IDE工具。其中HMS Apps包括华为云空间、华为智能助手、华为应用市场、华为钱包、华为天际通、华为视频、华为音乐、华为阅读、华为主题和生活服务等组成的核心应用。可以对谷歌的一系列服务和应用形成替代。
2月24日,搭载华为HMS服务的机型——荣耀V30 和 华为Mate Xs 正式发布,硬件层面上来说是一次例行更新,但从战略层面上来看,却别有一番意味。这不仅是华为公司发展史上的里程碑,更是国产软件产业的历史性转折点,HMS有望带动生态体系内国产软件企业发展壮大,走向全球。

当然,华为HMS初期也面临着巨大的挑战。业内有人认为,历史上,微软、三星、黑莓、Mozilla等都曾经致力于打造各自的移动应用生态,但除Firefox OS继续小众之外,其余操刀者无一成功。但作为目前全球第三大智能手机厂商,华为HMS一推出就将成为继Google Play和App Store之后的全球三大应用商店之一,这是之前很多其它厂商所不具备的优势。

此外,与历次移动应用生态之争不同的是,HMS Capabilities集成并开放了属于华为1+8+N的HiAI、AR引擎、相机等软硬件能力。换句话说,华为扩张HMS应用数,并不打算局限于一个移动端的应用生态,还在于同时将其推向IOT时代包括移动端在内的智慧全场景应用生态。

华为于2021年6月2日举行HarmonyOS 2及华为全场景新品发布会,“搭载HarmonyOS(鸿蒙)的手机”已经变成面向市场的正式产品。
关于鸿蒙,官网的解释是“HarmonyOS是一款“面向未来”、面向全场景(移动办公、运动健康、社交通信、媒体娱乐等)的分布式操作系统。在传统的单设备系统能力的基础上,HarmonyOS提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的分布式理念,能够支持手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等多种终端设备。换句话说,鸿蒙OS 是为全场景,分布式设计的,微内核,软总线是他重要的实现。

关于鸿蒙有很多有意思又生动的比喻。

华为消费者业务软件总裁王成录以“活字印刷”作比:将硬件能力解耦并分拆到最小,一个硬件模块就相当于一个单字字模,可以无限重复使用。当用户有需求的时候,这些模块就可以根据需求排列、组合成章。鸿蒙的设计思路正是受此启发——将系统拆解成一个个模块,按需进行组合,并因软硬件形态、场景而变。面对即将到来的万物互联时代,这种高度灵活,沿袭自活字印刷理念的技术结构,或许也会成为鸿蒙赢得市场的关键。

关于鸿蒙OS的分布式调度技术,余承东打了个比方,Android系统就像一条各种车辆都挤在一起的车道,而鸿蒙OS相当于给道路划分出了快车道、慢车道、自行车道,大家各行其道不会堵塞。

也许看到这里你依然对鸿蒙没有太深刻的认识。没关系,你只要知道鸿蒙可以让跨设备之间的协作和连接更优雅即可,正如这一位网友所评价:
“电动车和油车坐起来有什么区别?
没什么区别。功能还是把你从A送到B,但你能说没区别吗?
我不用加油了呀。--不说太细,你来品。
所以鸿蒙和EMUI最大的不同,就是处处都不同。”


技术细节:
到鸿蒙的出现,操作系统已经经历了四代:分别是Unix、Windows/Mac/Linux、iOS/Android和鸿蒙/Fuchsia。

Fuchsia是由Google自主开发的基于Zircon微内核的开源系统,它可以运行在手机、电脑、智能家电等硬件产品上。
谷歌公司对Fuchsia的预期发展是让它取代Android和 chrome OS ,统一两者成为一个操作系统。
和安卓相比,鸿蒙与安卓都是基于Linux开发,安卓是基于宏内核结构设计,而鸿蒙是基于微内核结构设计。鸿蒙系统使用C和C++编写,不需要虚拟机这一中间过程,因此运行效率更高。
和iOS相比,iOS和鸿蒙都是致力于万物互联的操作系统,iOS底层是基于Unix的,并且是闭源的,鸿蒙是基于Lmux的, 是开源的。


技术上,鸿蒙系统使用微内核架构。内核是操作系统内最基础的构件,因此内核的设计对于操作系统的外部特性也有着至关重要的影响。
常见内核结构可以分为宏内核、微内核、混合内核、外内核等。
微内核是较新内核结构,但是它拥有着众多宏内核不具有的优良特性,吸引了很多研究者。

▲微内核与宏内核对比
微内核架构包含两类组件:核心系统和插件模块。核心系统负责通用功能,不因为业务的变化而变化。
插件模块负责实现具体的业务,可以根据业务的变化而改动和扩展。
微内核架构模式可以将其他应用程序的功能作为插件添加到核心应用程序,从而提供应用的可扩展性、功能分离性和独立性。
微内核架构通常具有以下特征:整体敏捷度高、易部署、可测性高、功能表现优秀、可扩展性强和不易开发。


鸿蒙有哪些核心优势?
(此部分内容来源:计算机文艺复兴 作者:信创胖哥)

  鸿蒙“微内核”的模块化设计思路更顺应万物互联时代的需求。华为HDC大会上公布了鸿蒙操作系统架构图的内核层级,当前阶段鸿蒙的内核子系统是Linux宏内核、LiteOS内核、鸿蒙微内核等多个内核混合的设计,其中Linux宏内核同样是Android OS的内核,这也是鸿蒙系统可以快速兼容安卓应用的主要原因(华为消费者BG软件部总裁、鸿蒙总负责人王成录在接受采访时也承认鸿蒙目前使用了部分AOSP开源代码,成为外界质疑鸿蒙“套壳”安卓的主要原因,但实际上AOSP社区也有不少代码是非谷歌贡献的,需要理性看待,在今年10月预计开源的鸿蒙3.0系统将几乎看不到谷歌贡献的AOSP代码);LiteOS内核是华为专门针对IoT设备研发的轻量级、低功耗操作系统内核;鸿蒙微内核则是鸿蒙系统未来将主要采用的自研核心;鸿蒙操作系统可以针对其运行设备的不同,选用最适合的内核,为上层提供基础操作系统能力。

  从王成录的表态来看,我们推测鸿蒙系统目前在手机等高算力设备上还是主要使用Linux内核,鸿蒙微内核作为正处于快速开发阶段的备用内核未来可能逐步替换其他内核,这也是产业发展和生态建设的正常过程,不应过度神化或者妖魔化鸿蒙系统。我们拓展一下对微内核的理解,简单来说其核心思想就是尽可能简化内核的功能,内核只提供最基础的服务,如多进程调度、多进程通信(IPC)等,将原先宏内核包含的不少系统服务(如文件系统、虚拟内存管理、网络协议栈等)放到用户态应用,变成一个个服务,等待其他应用的请求。这样的好处的系统服务模块化、可插拔、易于拓展、安全性更高等等,且经过技术的长期发展目前微内核的性能表现已经不亚于宏内核。

  此外鸿蒙把“微内核”的模块化设计思路上升到系统服务层,系统服务层是操作系统核心能力的聚合,鸿蒙将其分为适用于各类设备的基础能力以及面向特定设备的三类专有能力,根据不同设备形态的部署环境,后三类子系统集内部可以按子系统粒度裁剪,子系统内部还可按功能粒度进行裁剪,通过模块化的设计,操作系统的量级可以自由变化,硬件开发商可以根据自身硬的件算力需求来选择要使用哪些代码,小到一个128KB内存的IoT模组,大到一个12GB内存的高端智能手机都可以采用这套核心系统,一个操作系统实现通吃。

  而操作系统的模块化是一个工作量非常巨大的任务,需要有能力且有决心的巨头公司做投入。目前鸿蒙把操作系统用到的功能分拆成15000多个可组合的模块,并根据不同的硬件配置和所需要的能力进行组合配置,确保无论设备内存大小、是否支持蓝牙\Wi-Fi联网等都可顺利使用,这个工作量非常巨大,华为在鸿蒙系统上投入的研发人员近万人,一般的科技公司无法支撑起这么大的投资。能支撑起这个级别投资的是谷歌和苹果,谷歌在2016年启动了微内核分布式操作系统Fuchsia的研发,苹果在2020年WWDC发布会上也定义了未来苹果系统的核心竞争力在于多设备底层的融合互联,加码IoT解决方案的布局。

  但是这两家公司都存在巨大的历史包袱,谷歌有着海量的Android生态,安卓给谷歌带来了太多的利益,Fuchsia每做一个功能就会顾及能不能避免对Android产生巨大的冲击,庞大的利益集团在内部资源上制约着谷歌对Fuchsia的投入,所以其公开信息以来进展缓慢;苹果则是已经有了非常出色的Mac OS及iOS操作系统,现在又要做一个IoT OS也会面临很大的压力,所以苹果选择做了很多Kit工具,如HomeKit、ARKit等,想在过去的资产边界上向前推进这件事(华为现在在基于安卓系统深度定制的EMUI系统框架下实际上也是用的Share Kit等工具赋予EMUI部分分布式能力)。华为相比苹果和安卓,没有历史包袱,且在受制裁的情况下可以干净利落的从底层推倒重做操作系统,毕竟Android并不是华为的,所以其在未来与竞争对手的发展差距可能逐渐拉开。

  另外,“元程序”的设计理念也是鸿蒙的模块化、分布式技术在应用开发层面的一个创新体现。基于鸿蒙系统原生的APP为HAP格式,一个HAP应用包含一个或多个FA/PA基本组成单元,FA有UI界面,PA无UI界面。例如,一个视频通话应用,“视频通话主界面FA”提供UI界面以便于用户交互,PA1/PA2/PA3分别提供摄像头视频采集/美颜处理/超级夜景能力等,一个HAP应用在不同设备终端上可以按需下载、加载、运行FA/PA,继续上述视频通话应用,手机会下载全部的FA/PA模块,而如果智慧屏硬件不支持美颜和超级夜景能力,他就只下载主界面FA和摄像头视频采集PA1即可,从而减小安装包,提高程序的特定功能运行效率。给到一个更具体的应用场景下,假设我们在手机高德地图上规划了一个导航路线,希望在使用手机其他功能的同时在华为手表上追踪导航路线,就需要把导航功能流转到华为手表上,传统安卓上高德地图的安装包达到150MB,除了导航功能以外其实还包含了很多打车、旅游、餐饮、机酒、公交等功能,造成软件臃肿无比,上述数据全部流转至手表上显示是没必要的,在鸿蒙HAP元程序的理念下,就可以做到只流转导航功能PA及UI界面FA至手表上,提高流转效率。

(DVOL本文转自:中国DV传媒 http://www.dvol.cn)

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