本文的主要内容如下：
- HarmonyOS 的基本定义与核心定位：介绍HarmonyOS作为分布式操作系统的本质、设计目标与核心特点，使用表格对比其与传统操作系统的区别。
- 演进历程与版本更迭：梳理HarmonyOS从诞生到HarmonyOS 6的关键发展节点，包括主要版本特性。
- 技术架构剖析：详细解析HarmonyOS的分层架构，包括内核层、系统服务层、框架层和应用层，使用表格展示各层功能。
- 核心设计理念与关键技术：阐述分布式软总线、一次开发多端部署、弹性部署、安全设计和原生智能等核心特性。
- 开发生态与未来展望：介绍应用开发生态、设备开发生态、HarmonyOS NEXT的意义以及未来发展面临的机遇与挑战。
HarmonyOS 技术概述：万物互联时代的分布式操作系统
1 HarmonyOS 的基本定义与核心定位
HarmonyOS（鸿蒙操作系统）是华为公司自主研发的、面向万物互联时代 的全场景分布式操作系统。与传统操作系统不同，HarmonyOS并非为单一设备设计，而是采用分布式架构，能够适配多种终端形态，从手机、平板、电脑到智能穿戴、智慧屏、车机等IoT设备。其核心设计目标是打通不同硬件之间的壁垒，让用户能够像使用单一设备一样使用多个物理上独立的设备。
HarmonyOS的核心定位可以概括为"一生万物，万物归一"。这意味着通过统一的系统能力，将各类智能设备整合成一个协同工作的"超级终端"，为用户提供无缝的全场景体验。对消费者而言，HarmonyOS能够将生活场景中的各类终端进行能力整合，实现不同设备间的快速连接、能力互助与资源共享。对开发者而言，HarmonyOS的分布式特性让应用开发与设备形态差异无关，使开发者能聚焦上层业务逻辑。对设备开发者而言，HarmonyOS采用组件化设计方案，可根据设备资源能力和业务特征灵活裁剪。
HarmonyOS最显著的特点是其多内核设计，支持针对不同资源受限设备选用适合的OS内核。这种设计使得HarmonyOS可以根据设备性能需求，灵活选择Linux内核、LiteOS或鸿蒙微内核，从而实现在不同硬件平台上的弹性部署。与传统的Android和iOS系统相比，HarmonyOS的创新在于其分布式架构和全场景支持能力，如下表所示：
表：HarmonyOS与传统移动操作系统的比较
| 特性 | HarmonyOS | Android | iOS |
|---|---|---|---|
| 架构设计 | 分布式微内核 | 宏内核(Linux) | 混合内核(XNU) |
| 设计理念 | 全场景分布式，多设备协同工作 | 以手机为中心的移动生态 | 以iPhone为中心的封闭生态 |
| 开发语言 | ArkTS/JS/Java/C/C++等多语言支持 | Java/Kotlin | Objective-C/Swift |
| 分布式能力 | 原生支持，设备能力共享 | 有限支持 | 有限支持 |
| 安全性 | 多层次安全机制，星盾安全架构 | 沙箱机制，权限管理 | 沙箱机制，严格应用审核 |
2 演进历程与版本更迭
HarmonyOS的发展历程可追溯至2012年，当时华为开始规划自研操作系统。经过多年研发，华为于2019年8月9日正式发布HarmonyOS，并宣布开源。这一战略布局最初被视为应对技术封锁的预案，但随后迅速发展为华为进军万物互联时代的核心战略。
在接下来的几年中，HarmonyOS经历了快速的版本迭代：2020年，华为推出HarmonyOS 2.0，开始支持更多设备类型，包括智能手机、平板、电视等。2021年6月，华为正式发布HarmonyOS 2及多款搭载此系统的新产品，标志着HarmonyOS正式应用到智能手机领域。2022年7月，华为发布HarmonyOS 3，进一步增强了分布式能力。2023年8月，HarmonyOS 4发布，在用户体验方面进行了显著优化。
HarmonyOS发展的一个重要里程碑是HarmonyOS NEXT的推出。2023年8月4日，华为正式发布HarmonyOS NEXT，该系统彻底摒弃Linux内核及安卓开源项目（AOSP）代码，仅支持鸿蒙内核与原生应用，标志着华为操作系统进入独立生态阶段。2024年1月18日，HarmonyOS NEXT星河版面向开发者开放申请。2024年10月22日，华为正式发布HarmonyOS NEXT，这被视为继苹果iOS和安卓系统后的全球第三大移动操作系统。
最新的系统版本是2025年6月20日在华为开发者大会HDC 2025上发布的HarmonyOS 6。该系统由华为常务董事余承东宣布推出，并于2025年10月22日正式发布最终版本。HarmonyOS 6在系统特性上被概括为"更好看、更好用、更智能、更安全、更丝滑"，代表了当前分布式操作技术的最高水平。
3 技术架构剖析
HarmonyOS采用分层的架构设计，从下向上依次为：内核层、系统服务层、框架层和应用层。系统功能按照"系统 > 子系统 > 功能/模块"逐级展开，这种架构支持在不同设备上根据需求裁剪不必要的子系统或功能模块。以下是各层的详细分析：
3.1 内核层
内核层是HarmonyOS架构的基础，负责与硬件直接交互。HarmonyOS采用多内核设计，可以根据设备资源限制选择最适合的OS内核。内核抽象层（KAL）屏蔽了不同内核的实现差异，为上层提供统一的基础内核能力，包括进程/线程管理、内存管理、文件系统、网络管理和外设管理等。
内核层包含两个关键子系统：
- 内核子系统：支持Linux内核、LiteOS和鸿蒙微内核，可根据设备性能需求灵活选择。
- 驱动子系统：通过硬件驱动框架（HDF）为HarmonyOS硬件生态开放提供基础，支持统一外设访问和驱动开发管理。
这种多内核设计使得HarmonyOS能够适应从低功耗IoT设备到高性能智能终端的各种硬件环境，实现了真正的弹性部署。
3.2 系统服务层
系统服务层是HarmonyOS分布式能力的核心集合，通过框架层为应用程序提供服务。该层由多个子系统集构成，每个子系统集提供特定领域的服务能力：
-
系统基本能力子系统集：为分布式应用在HarmonyOS多设备上的运行、调度、迁移等操作提供基础能力，包括分布式软总线、分布式数据管理、分布式任务调度、方舟多语言运行时等。分布式软总线实现了设备间的无缝连接和能力共享，而分布式数据管理则使得跨设备数据访问如同访问本地数据一样简便。
-
基础软件服务子系统集：提供公共的、通用的软件服务，包括事件通知、电话、多媒体、DFX（Design For X）等子系统。
-
增强软件服务子系统集：提供针对不同设备的差异化增强型软件服务，如智慧屏专有业务、穿戴专有业务、IoT专有业务等。
-
硬件服务子系统集：提供硬件相关服务，包括位置服务、生物特征识别、穿戴专有硬件服务等。
根据不同设备形态的部署环境，这些子系统集可以按子系统粒度裁剪，每个子系统内部又可按功能粒度进一步裁剪，实现真正的按需部署。
3.3 框架层
框架层为应用开发提供了多语言支持的程序框架和API接口。该层包括：
- 用户程序框架：支持ArkTS、JS、C/C++、Java等多种开发语言。
- Ability框架：提供应用组件的基本能力模型，是HarmonyOS应用架构的基础。
- UI框架：包括适用于ArkTS/JS语言的方舟开发框架（ArkUI）以及适用于Java语言的Java UI框架。
框架层通过各种软硬件服务对外开放的多语言API，为开发者提供统一的开发接口。根据系统组件化裁剪程度，不同HarmonyOS设备支持的API会有所差异。
3.4 应用层
应用层包含系统应用和第三方应用。HarmonyOS的应用由一个或多个FA（Feature Ability） 或PA（Particle Ability） 组成。FA负责有UI界面的用户交互，而PA则处理无UI界面的后台任务和数据访问。基于FA/PA的开发模型使得应用能够实现特定业务功能，并支持跨设备调度与分发。
从API 9开始，HarmonyOS引入了Stage模型作为主要的应用开发模型，将Ability分为Ability和ExtensionAbility两大类，后者可扩展为ServiceExtensionAbility、FormExtensionAbility等多种形式，以满足更多使用场景。
表：HarmonyOS架构层次与功能
| 架构层 | 核心组成 | 主要功能 | 弹性部署能力 |
|---|---|---|---|
| 应用层 | 系统应用、第三方应用、元服务 | 提供用户交互界面和业务功能 | 支持跨设备分发与适配 |
| 框架层 | 用户程序框架、UI框架、Ability框架 | 为应用开发提供多语言API和支持 | 根据设备能力提供差异化API集合 |
| 系统服务层 | 分布式能力子系统、基础软件服务、增强软件服务 | 提供分布式能力、基础系统服务 | 按子系统或功能粒度裁剪 |
| 内核层 | 多内核支持(Linux、LiteOS、鸿蒙微内核)、驱动框架 | 提供基础内核功能和硬件抽象 | 根据设备资源选择合适内核 |
4 核心设计理念与关键技术
HarmonyOS的成功离不开其创新的设计理念和关键技术实现。这些技术使得HarmonyOS在万物互联时代脱颖而出，为开发者和用户提供了独特的价值。
4.1 分布式软总线与技术实现
分布式软总线是HarmonyOS的核心技术突破，它构建了一个统一的"通信底座"，使得多个设备能够无缝连接并共享能力。分布式软总线在底层屏蔽了不同设备的通信协议差异，为上层服务提供了统一的分布式通信能力。
基于分布式软总线，HarmonyOS实现了三大创新技术理念：
- 一次开发，多端部署：开发者只需编写一次代码，即可将应用部署到多种设备上。HarmonyOS提供的Ability框架和UI框架使得业务逻辑和界面逻辑可以在不同终端设备复用。
- 可分可合，自由流转：应用组件可以自由分合，实现跨设备连续服务、多端协同。在开发阶段，开发者可以通过业务解耦将不同业务拆分为多个模块；在部署阶段，可以自由组合这些模块。
- 统一生态，原生智能：HarmonyOS可以根据硬件形态和需求选择所需组件，支持组件内功能集的灵活配置。同时，系统内置分层且易用的AI能力，帮助开发者快速开发原生智能应用。
4.2 弹性部署与组件化设计
HarmonyOS采用组件化设计，使得系统能够根据设备资源能力和业务特征进行灵活裁剪。这种设计允许HarmonyOS适应从资源极度受限的嵌入式设备到功能强大的智能终端等各种硬件环境。
为了实现这一目标，HarmonyOS定义了四种基本系统规格：
- 轻量系统：面向MCU类处理器，最小内存128KiB，适用于连接模组、传感器等设备。
- 小型系统：面向应用处理器，最小内存1MiB，适用于IP Camera、路由器等设备。
- 标准系统：面向应用处理器，最小内存128MiB，适用于带屏IoT设备、智能手机等。
- 大型系统：面向应用处理器，最小内存1GiB，适用于智慧屏、智能手表等。
对每种系统规格，HarmonyOS定义了最小系统必选组件集和对应的可选组件集，产品可以根据需求选择适当的组件组合。这种弹性部署能力使得设备开发者能够为不同形态的终端定制最适合的操作系统版本。
4.3 安全设计与隐私保护
HarmonyOS构建了多层次的安全机制，从系统底层到应用层面全面保护用户数据和隐私。系统安全机制包括安全启动、安全运行、安全数据和安全通信等多个层面。
在最新的HarmonyOS 6中，华为引入了星盾安全架构，从底层内核到应用生态进行颠覆式安全创新。截至2025年9月，99%的鸿蒙应用已支持鸿蒙首创的安全访问机制，系统已拦截超过240亿次不合理的权限索取。新的安全特性还包括AI防诈（支持亲情防诈）和AI防窥能力（当旁人注视手机时自动隐藏应用内容）等。
4.4 原生智能与AI集成
HarmonyOS深度集成原生智能能力，将AI功能融入系统底层。系统级AI能力使得第三方应用可以通过调用系统控件的方式获得智能体验。在HarmonyOS 6中，智能助手"小艺"升级为"超级助理"，支持16种方言，能够执行深度研究、一句话修图等复杂任务。基于鸿蒙智能体框架，首批80多个鸿蒙应用智能体已经上线，为用户提供专业化的智能服务。
5 开发生态与未来展望
5.1 应用开发生态
HarmonyOS的应用开发主要使用ArkTS作为开发语言，它是TypeScript的扩展，强化了静态检查和分析，使得程序开发期能检测更多错误，提升代码质量。ArkTS围绕应用开发在TypeScript生态基础上做了进一步扩展，保持了TS的基本语法风格，同时通过规范强化了静态检查和分析。
开发工具方面，华为提供DevEco Studio作为官方集成开发环境。DevEco Studio将HarmonyOS SDK、Node.js、Hvigor、OHPM、模拟器平台等进行了整合打包，简化了安装配置流程。DevEco Studio还提供了历史工程迁移功能，帮助开发者快速完成工程向新版本的转换。
HarmonyOS应用开发支持两种模型：FA模型 和Stage模型。从API 9开始，Stage模型成为主推的开发模型，将Ability分为Ability和ExtensionAbility两大类，以满足更多的使用场景。
5.2 设备开发生态
对于设备开发者，HarmonyOS提供了完善的设备开发工具链和支持。硬件驱动框架（HDF）是HarmonyOS硬件生态开放的基础，提供统一外设访问能力和驱动开发、管理框架。这使得设备厂商能够快速适配和开发HarmonyOS设备驱动。
华为还推出了OpenHarmony开源项目，由开放原子开源基金会负责，面向广大运营商和开发者。OpenHarmony提供了HarmonyOS的核心分布式能力，为各类智能设备提供了开放的操作系统平台。
5.3 HarmonyOS NEXT的意义与影响
HarmonyOS NEXT的推出标志着HarmonyOS进入了一个全新阶段，它彻底摒弃了Linux内核和AOSP代码，仅支持鸿蒙内核与原生应用。这使HarmonyOS摆脱了对安卓生态的依赖，建立了完全独立的应用生态体系。
HarmonyOS NEXT采用了全栈自研技术架构，从编程语言到编译器都是全栈自研。系统底座集成"盘古"AI大模型、"MindSpore"AI框架、"方舟编译器"等核心组件。在设计上，HarmonyOS NEXT主打"Spatial"（空间感）、"Vivid Colour"（多彩）和"Immersive"（沉浸式）等理念，重新设计了UI布局、控制中心和配色系统。
截至2025年10月，搭载HarmonyOS 5的终端设备数量已突破2300万台，而截至2025年11月，搭载HarmonyOS 5和HarmonyOS 6的设备已突破2700万台，并且以日均超过10万的速度增加。这一数据充分证明了HarmonyOS生态的迅速成长和市场接受度。
5.4 未来发展与挑战
展望未来，HarmonyOS面临着机遇与挑战并存的局面。随着万物互联时代的到来，对分布式操作系统的需求将日益增长，这为HarmonyOS提供了广阔的发展空间。然而，构建成熟的生态系统需要时间，HarmonyOS需要吸引更多开发者和设备厂商加入其生态。
华为已计划投入150亿元构建产学研一体化人才培养体系，推动鸿蒙生态发展。截至2024年5月，已有305所高校参与生态共建并出版《OpenHarmony操作系统》教材。这些努力将有助于培养更多HarmonyOS开发人才，推动生态系统成熟。
随着HarmonyOS NEXT的推出和不断完善，HarmonyOS有望与安卓、iOS形成全球移动操作系统"三足鼎立"的格局。华为常务董事余承东也表示，随着生态持续完善，鸿蒙已与安卓、iOS形成全球移动操作系统三足鼎立格局。
结语
HarmonyOS作为面向万物互联时代设计的分布式操作系统，通过其创新的分布式架构、弹性部署能力和安全设计，为万物互联场景提供了全新的解决方案。从2019年首次发布到2025年的HarmonyOS 6，这一系统已经展现出强大的生命力和创新能力。
随着HarmonyOS NEXT的推出和纯鸿蒙生态的建立，HarmonyOS正在逐步摆脱对安卓的依赖，构建起独立的技术体系和应用生态。对于开发者而言，掌握HarmonyOS开发技术意味着把握住了万物互联时代的开发先机。随着鸿蒙生态的持续完善和应用场景的不断扩展，HarmonyOS有望在未来的智能设备生态中扮演越来越重要的角色。