HarmonyOS 鸿蒙应用开发(十、第三方开源js库移植适配指南)

在前端和nodejs的世界里，有很多开源的js库，通过npm(NodeJS包管理和分发工具)可以安装使用众多的开源软件包。但是由于OpenHarmony开发框架中的API不完全兼容V8运行时的Build-In API，因此三方js库大都需要适配下才能用。

移植前准备

建议在适配JS三方库前，使用[js-e2e]扫描三方库，检查是否存在node.js/web内置模块的依赖。

js-e2e工具时基于eslint进行封装，可分析出JS库代码对node.js/web浏览器的内置模块、对象的依赖及兼容ES标准版本，使用该工具，可以快速知道该库是否依赖node.js/web内置模块。

如果扫描结果不依赖node.js/web内置模块，那么，这个库将比较轻松地适配。如果大量依赖node.js/web内置组件，这时可能需要fork源库代码，进行侵入式修改，或者再找是否存在更适合的其他三方库。

JS三方库扫描工具介绍

js-e2e是基于eslint进行封装、配置规则，用于分析JS库代码对NodeJS和Web浏览器的内置模块、对象的依赖及兼容ES标准版本的工具，支持检查指定源码目录和指定三方库的兼容性。

1 使用git工具同步js-e2e代码

2 安装npm依赖包

3 安装自定义的eslint输出报告formatter，包含csv、csvsimple、vscode、vscodesimple

4 执行检查命令

注意事项

模块规范

注意将要移植使用的三方js库的模块规范，AMD、CMD、CommonJS、ES Module等模块规范，看你需要的三方库所使用的规范是哪种。

CommonJS规范主要是为了弥补JavaScript没有标准的缺陷，已达到像Python、Ruby和Java那样具备开发大型应用的基础能力，而不是停留在开发浏览器端小脚本程序的阶段。使用CommonJS规范进行开发，需要依赖Node.js环境。（例如浏览器不兼容CommonJS的根本原因，在于缺少四个Node.js环境的变量：module、exports、require、global）

AMD规范（异步模块定义）是 RequireJS 在推广过程中对模块定义的规范化产出，不是JavaScript原生支持。使用AMD规范进行开发时，需要引入RequireJS这个第三方函数库，通过define()来定义模块，采用require()语句来加载模块。

CMD（通用模块定义）是 SeaJS 在推广过程中对模块定义的规范化产出。使用CMD规范进行开发时，需要引入SeaJS这个第三方函数库。在CMD规范中，一个模块就是一个文件，使用define()语句定义模块，使用seajs.use()加载模块。

三者的区别

CommonJS规范加载模块是同步的，也就是说，只有加载完成，才能执行后面的操作。

AMD是异步加载模块，核心是预加载，先对依赖的全部文件进行加载，加载完了再进行处理。

CMD也是异步加载模块，是按需加载。AMD和CMD最大的区别是对依赖模块的执行时机不同，而不是加载时机不同，二者皆为异步加载模块。

AMD是前置依赖，在定义模块的时候就要声明其依赖的模块。

CMD是就近依赖，只有在用到某个模块的时候再去require。

模块（关键字module）

"内部模块"现在称作"命名空间"，"外部模块"现在简称为"模块"。

内部外部为一个相对概念，在ES6和Nodejs中，引入了模块的概念，即一个文件就是一个模块；"内部模块"即当前文件内的模块，"外部模块"即当前文件外的其他模块。

例如我们在TS工程下新建一个ts文件声明一个变量a，在另一个文件同样声明一个变量a，这时候会出现错误信息：

原因：因为该文件内容是对全局可见的。

解决方案：只需要通过import || export引入模块系统即可。

ES6：（TS也适用）

导出模块：export；（默认导出 export default）

导入模块：import；

CommonJS和AMD：

导出模块：module.exports 或 exports；

导入模块：require( )；

为了支持CommomJS和AMD的exports，TS提供了export=语法：

ArkTS语言

HarmonyOS的ArkTS语言是一种基于TypeScript开发的语言，它专为HarmonyOS系统开发而设计。ArkTS语言结合了JavaScript的灵活性和TypeScript的严谨性，使得开发者能够快速、高效地开发出高质量的HarmonyOS应用程序。

ArkTS语言使用TypeScript语法，TypeScript是一种由微软开发的JavaScript超集语言，它支持JavaScript的所有语法，但添加了一些新的特性和语法，使开发更加可靠和高效。TypeScript最大的特点是引入了静态类型，开发者可以在编译时发现类型错误，提高代码的可维护性和可读性。

TypeScript基础知识包括基本类型、变量声明、函数、类、接口、泛型等。另外，TypeScript还支持模块化开发，可以使用ES模块规范或者CommonJS规范导入和导出模块。在实际项目开发中，统一指定采用一种模块规范，标准的ES模块规范。虽然AekTS使用了TypeScript的语法，但是也是有区别的，并不完全支持TypeScript的所有特性。

关于从TypeScript到ArkTS的适配规则，参见官方文档：

从TypeScript到ArkTS的适配规则typescript-to-arkts-migration-guide.md · OpenHarmony/docs - Gitee.com

注意在移植三方的js软件时，模块的导入导出是可能需要修改三方库源码的。

鸿蒙（HarmonyOS）的ArkTS（Ark TypeScript）使用的模块规范是ES6模块规范，而不是CommonJS模块规范。

ES6模块规范（也称为ECMAScript 2015模块规范）是一种现代的模块系统，它使用import和export关键字来导入和导出模块成员。ES6模块规范支持静态导入和导出，具有更好的树摇（tree shaking）和代码拆分（code splitting）特性，有助于优化应用程序的性能和大小。

相比之下，CommonJS模块规范是一种较旧的模块系统，它使用require和module.exports来导入和导出模块成员。CommonJS模块规范主要用于Node.js环境，并且在一些旧的浏览器环境中也有支持。

移植范例

鸿蒙官方的三方库地址：OpenHarmony三方库中心仓

移植很简单，成功移植了几个开源三方js库，jsbn和sm-crypto，并且编写了鸿蒙的arkUI的单元测试，测试已通过。注意老的一些js库，在ts中使用时，需要d.ts类型声明文件。这个文件可以自己编写，也可以从网址找有没有对应的参考。一些常用的js三方库几乎都有现成的d.ts类型定义文件。可以在这里找下：GitHub - DefinitelyTyped/DefinitelyTyped: The repository for high quality TypeScript type definitions.

sm-crypto仓库地址：一缕阳光116/sm-crypto

jsbn仓库地址：一缕阳光116/jsbn

sm-crypto移植

找到d.ts对应的声明文件并根据需要修改。比如依赖了yyz116/jsbn的大数库。

TypeScript 复制代码

//index.d.ts
import jsbn from '@yyz116/jsbn';
export interface KeyPairHex {
    privateKey: string;
    publicKey: string;
}

export interface KeyPairPoint extends KeyPairHex {
    k: jsbn.BigInteger;
    x1: jsbn.BigInteger;
}

/**
 * Cipher Mode
 * - `0`：C1C2C3
 * - `1`：C1C3C2
 */
export type CipherMode = 0 | 1;

export namespace sm2 {
    // TODO Type of parameter of jsbn.BigInteger constructor
    function generateKeyPairHex(): KeyPairHex;
    function doEncrypt(msg: string | ArrayLike<number>, publicKey: string, cipherMode?: CipherMode): string;
    function doDecrypt(encryptData: string, privateKey: string, cipherMode?: CipherMode, outputType?: {
        output?: "string" | "array";
    }): string;
    function doSignature(msg: string | number[], privateKey: string, options?: {
        pointPool?: KeyPairPoint[] | undefined;
        der?: boolean | undefined;
        hash?: boolean | undefined;
        publicKey?: string | undefined;
        userId?: string | undefined;
    }): string;
    function doVerifySignature(msg: string | number[], signHex: string, publicKey: string, options?: {
        der?: boolean | undefined;
        hash?: boolean | undefined;
        userId?: string | undefined;
    }): boolean;
    function getPoint(): KeyPairPoint;
}

export function sm3(input: string | ArrayLike<number>, hmac?: {
    key: HexString | ArrayLike<number>;
    mode?: "hmac";
}): string;

// SM4.encrypt() expects UTF8 strings (such as "hello"), while SM4.decrypt() expects hex strings (such as "8d0a1f").
export type HexString = string;
export type UTF8String = string;

export interface SM4ModeBase {
    padding?: "none" | "pkcs#5" | "pkcs#7";
    mode?: "cbc";
    iv?: number[] | HexString;
}

export interface SM4Mode_StringOutput extends SM4ModeBase {
    output: "string";
}

export interface SM4Mode_ArrayOutput extends SM4ModeBase {
    output: "array";
}

export namespace sm4 {
    function encrypt(
        inArray: number[] | UTF8String,
        key: number[] | HexString,
        mode?: SM4ModeBase | SM4Mode_StringOutput,
    ): string;
    function encrypt(inArray: number[] | UTF8String, key: number[] | HexString, mode: SM4Mode_ArrayOutput): number[];

    function decrypt(
        inArray: number[] | HexString,
        key: number[] | HexString,
        mode?: SM4ModeBase | SM4Mode_StringOutput,
    ): string;
    function decrypt(inArray: number[] | HexString, key: number[] | HexString, mode: SM4Mode_ArrayOutput): number[];
}

对应的index.js文件，修改如下，es6的模块引入方式：

javascript 复制代码

//index.js
import * as Sm2 from './sm2/index.js';
import {sm3}  from './sm3/index.js';
import * as Sm4 from './sm4/index.js';

export { Sm2 as sm2 };
export { sm3 };
export { Sm4 as sm4 };

注意引入方式的区别，那个sm3为什么单独的{sm3} 呢？其实它导出的函数模块，而其它的Sm2和Sm4只是命名空间。

sm3.js中的原有的CommonJS模块规范，需要修改，如下：

javascript 复制代码

//sm3.js

import  {sm3 as Sm3, hmac } from '../sm2/sm3'
......
/*
module.exports = function (input, options) {
  input = typeof input === 'string' ? utf8ToArray(input) : Array.prototype.slice.call(input)

  if (options) {
    const mode = options.mode || 'hmac'
    if (mode !== 'hmac') throw new Error('invalid mode')

    let key = options.key
    if (!key) throw new Error('invalid key')

    key = typeof key === 'string' ? hexToArray(key) : Array.prototype.slice.call(key)
    return ArrayToHex(hmac(input, key))
  }

  return ArrayToHex(sm3(input))
}
* */
export function sm3 (input, options) {
  input = typeof input === 'string' ? utf8ToArray(input) : Array.prototype.slice.call(input)

  if (options) {
    const mode = options.mode || 'hmac'
    if (mode !== 'hmac') throw new Error('invalid mode')

    let key = options.key
    if (!key) throw new Error('invalid key')

    key = typeof key === 'string' ? hexToArray(key) : Array.prototype.slice.call(key)
    return ArrayToHex(hmac(input, key))
  }

  return ArrayToHex(Sm3(input))
}

jsbn使用举例：

TypeScript 复制代码

import jsbn from '@yyz116/jsbn'
var BigInteger = jsbn.BigInteger;
var bi = new BigInteger('91823918239182398123');
console.log(bi.bitLength()); // 67

sm-crypto使用举例：

TypeScript 复制代码

import {sm2} from '@yyz116/sm-crypto'
const cipherMode = 1 // 1 - C1C3C2，0 - C1C2C3，默认为1

let encryptData = sm2.doEncrypt(msgString, publicKey, cipherMode) // 加密结果
let decryptData = sm2.doDecrypt(encryptData, privateKey, cipherMode) // 解密结果

encryptData = sm2.doEncrypt(msgArray, publicKey, cipherMode) // 加密结果，输入数组
decryptData = sm2.doDecrypt(encryptData, privateKey, cipherMode, {output: 'array'}) // 解密结果，输出数组

// 纯签名 + 生成椭圆曲线点
let sigValueHex = sm2.doSignature(msg, privateKey) // 签名
let verifyResult = sm2.doVerifySignature(msg, sigValueHex, publicKey) // 验签结果

// 纯签名
let sigValueHex2 = sm2.doSignature(msg, privateKey, {
    pointPool: [sm2.getPoint(), sm2.getPoint(), sm2.getPoint(), sm2.getPoint()], // 传入事先已生成好的椭圆曲线点，可加快签名速度
}) // 签名
let verifyResult2 = sm2.doVerifySignature(msg, sigValueHex2, publicKey) // 验签结果

// 纯签名 + 生成椭圆曲线点 + der编解码
let sigValueHex3 = sm2.doSignature(msg, privateKey, {
    der: true,
}) // 签名
let verifyResult3 = sm2.doVerifySignature(msg, sigValueHex3, publicKey, {
    der: true,
}) // 验签结果

// 纯签名 + 生成椭圆曲线点 + sm3杂凑
let sigValueHex4 = sm2.doSignature(msg, privateKey, {
    hash: true,
}) // 签名
let verifyResult4 = sm2.doVerifySignature(msg, sigValueHex4, publicKey, {
    hash: true,
}) // 验签结果

// 纯签名 + 生成椭圆曲线点 + sm3杂凑（不做公钥推导）
let sigValueHex5 = sm2.doSignature(msg, privateKey, {
    hash: true,
    publicKey, // 传入公钥的话，可以去掉sm3杂凑中推导公钥的过程，速度会比纯签名 + 生成椭圆曲线点 + sm3杂凑快
})
let verifyResult5 = sm2.doVerifySignature(msg, sigValueHex5, publicKey, {
    hash: true,
    publicKey,
})

其他资源

TS模块化规范与命名空间_ts命名空间不需要导入-CSDN博客

【坚果派】JS开源库适配OpenHarmony系列------第一期实操-电子发烧友网

node之sm-crypto模块，浏览器和 Node.js 环境中SM国密算法库-CSDN博客

sm-crypto: JavaScript对SM2、SM3、SM4的支持。

GitHub - JuneAndGreen/sm-crypto: 国密算法js版

TS模块化规范与命名空间_ts命名空间不需要导入-CSDN博客

GitHub - wechat-miniprogram/sm-crypto: miniprogram sm crypto library

鸿蒙HarmonyOS实战-ArkTS语言（基本语法） - 知乎

arkui_napi: Development framework for extending the JS Native Module | 原生模块扩展开发框架

OpenHarmony三方库中心仓

Codelabs: 分享知识与见解，一起探索HarmonyOS的独特魅力。 - Gitee.com

华为集成开发环境IDE DevEco Device Tool下载 | HarmonyOS设备开发

zh-cn/application-dev/quick-start/typescript-to-arkts-migration-guide.md · OpenHarmony/docs - Gitee.com