【鸿蒙HarmonyOS Next App实战开发】口语小搭档——应用技术实践

口语小搭档是一款面向日常学习和考试备考的英语学习 App,主打「分级 + 场景 + 练习 + 复习」一体化。

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分级词汇: 覆盖「初中、高中、四级、六级、考研、托福、SAT」等等级词汇。

支持顺序版和乱序版单词列表,适合系统背诵和冲刺记忆。

场景学习: 按「日常生活、旅行、购物、餐厅、酒店、学校、医院、工作、交通、娱乐」等真实场景分类单词和句子。 每个场景有对应的单词、例句和学习进度统计。 支持标记已学、收藏单词/句子,收藏内容可在「我的 - 收藏」中集中查看。

轻松一练: 单词选择题、单词拼写、句子填空等练习模式。 支持按场景/分级选择练习范围,自动出题、记录答题正确率。 复习系统: 基于遗忘曲线的复习计划,自动筛出需要复习的内容。

学习统计与记录: 按天统计已学单词数、句子数、练习与复习情况,支持学习日历/热力图(在统计页显示)。 「记录」页按分类展示各分类的学习进度和学习日期。

每日一句与连续打卡: 每天推送一条英文句子,支持查看当天是否已学习。 自动统计连续学习天数,鼓励养成习惯。

搜索与扩展功能: 全局搜索单词/句子,记录搜索历史,方便回查。 拓展页预留更多学习工具和资料入口(如扩展阅读、外部资源等)。

前言

随着HarmonyOS生态的快速发展,越来越多的开发者开始探索这个新兴的操作系统平台。本文将分享一个基于HarmonyOS ArkUI框架开发的英语学习应用的开发实践,涵盖技术架构设计、核心功能实现、状态管理、复习算法等关键技术点。

一、项目概述

本项目是一个功能完整的英语学习应用,主要面向HarmonyOS手机平台。应用采用现代化的玻璃拟态(Glassmorphism)设计风格,提供了单词学习、句子练习、智能复习、学习统计等核心功能。

核心功能模块

  1. 学习模块:单词列表、句子列表、分类学习、每日一句
  2. 练习模块:单词测试、句子填空、听力练习
  3. 复习系统:基于艾宾浩斯遗忘曲线的智能复习
  4. 学习工具:单词闪卡、错题本、收藏功能
  5. 数据统计:学习曲线、热力图、分类进度
  6. 成就系统:学习徽章、里程碑追踪

二、技术架构

2.1 技术栈

  • 开发框架:HarmonyOS ArkUI(声明式UI)
  • 开发语言:TypeScript/ETS
  • 状态管理:AppStorage + PersistentStorage
  • 音频服务:@ohos.multimedia.media
  • 路由管理:@kit.ArkUI router

2.2 项目结构

复制代码
entry/src/main/ets/
├── pages/              # 页面组件
│   ├── Index.ets       # 主入口页面(Tab导航)
│   ├── HomePage.ets    # 首页
│   ├── PracticePage.ets # 练习页面
│   └── ...
├── components/          # 可复用组件
│   ├── GlassCard.ets   # 玻璃拟态卡片
│   └── ...
├── utils/              # 工具类
│   ├── StorageService.ts    # 存储服务
│   ├── AudioService.ets     # 音频服务
│   ├── DesignSystem.ets     # 设计系统
│   └── ...
├── model/              # 数据模型
│   ├── Review.ts       # 复习模型
│   └── ...
└── data/               # 静态数据
    └── vocabulary/     # 单词和句子数据

三、核心功能实现

3.1 状态管理方案

应用采用HarmonyOS的AppStorage进行全局状态管理,结合PersistentStorage实现数据持久化。

存储服务与状态绑定

应用使用单例模式的StorageService统一管理存储,并通过@StorageLink实现响应式数据绑定:

typescript 复制代码
// 存储服务(单例模式)
export class StorageService {
  public static initialize(): void {
    if (!AppStorage.has('learnedWords')) {
      AppStorage.setOrCreate('learnedWords', new Set<string>());
    }
    // ... 其他初始化
  }
}

// 组件中使用响应式状态
@Component
export struct HomePage {
  @StorageLink('learnedWords') learnedWords: Set<string> = new Set();
  @Watch('onLearnedWordsChange')
  onLearnedWordsChange() {
    this.calculateOverallProgress();
  }
}

这种设计使得数据变化能够自动同步到所有使用该状态的组件,实现了高效的状态管理。

3.2 玻璃拟态设计系统

应用采用了现代化的玻璃拟态(Glassmorphism)设计风格,通过半透明背景、模糊效果和精致边框营造出层次感。

设计系统与组件实现

通过统一的设计系统定义颜色、间距、圆角等样式常量,并封装为可复用组件:

typescript 复制代码
// 设计系统
export class DesignSystem {
  static readonly GLASS_BACKGROUND = $r('app.color.glass_background');
  static readonly GLASS_BORDER = $r('app.color.glass_border');
  static readonly SHADOW_MEDIUM = { radius: 16, color: 'rgba(0, 0, 0, 0.4)', offsetX: 0, offsetY: 4 };
  static readonly SPACING_MD = 16;
  static readonly RADIUS_LG = 16;
}

// 玻璃卡片组件
@Component
export struct GlassCard {
  @BuilderParam content?: () => void;
  @Prop cardPadding: Padding | number = DesignSystem.SPACING_MD;
  
  build() {
    Column() {
      if (this.content) this.content()
    }
    .backgroundColor(DesignSystem.GLASS_BACKGROUND)
    .borderRadius(DesignSystem.RADIUS_LG)
    .border({ width: 1, color: DesignSystem.GLASS_BORDER })
    .shadow(DesignSystem.SHADOW_MEDIUM)
  }
}

通过统一的组件封装,确保了整个应用的视觉一致性。

3.3 智能复习系统

复习系统基于艾宾浩斯遗忘曲线理论,实现了科学的间隔重复算法。

复习算法实现

基于艾宾浩斯遗忘曲线,定义复习间隔为[1, 2, 4, 7, 15, 30, 60]天,并根据学习表现动态调整:

typescript 复制代码
export const REVIEW_INTERVALS = [1, 2, 4, 7, 15, 30, 60];

export interface ReviewPlan {
  contentId: string;
  type: 'word' | 'sentence';
  nextReviewDate: number;
  reviewLevel: number;  // 1-7,对应不同间隔
}

// 计算下次复习时间
calculateNextReviewDate(reviewLevel: number, lastReviewDate: number): number {
  const intervalDays = REVIEW_INTERVALS[reviewLevel] || 60;
  return lastReviewDate + intervalDays * 24 * 60 * 60 * 1000;
}

// 获取待复习内容
getItemsToReview(): ReviewPlan[] {
  const now = Date.now();
  return this.getAllReviewPlans().filter(plan => plan.nextReviewDate <= now);
}

系统会根据用户的学习表现动态调整复习间隔,确保在最佳时机进行复习,提高记忆效率。

3.4 音频服务实现

应用集成了背景音乐和音效播放功能,使用HarmonyOS的AVPlayer API实现。

音频服务实现

使用HarmonyOS的AVPlayer API实现音频播放,采用单例模式管理:

typescript 复制代码
export class AudioService {
  private static instance: AudioService | null = null;
  private avPlayer: media.AVPlayer | null = null;
  
  public static getInstance(): AudioService {
    if (!AudioService.instance) {
      AudioService.instance = new AudioService();
    }
    return AudioService.instance;
  }
  
  public async initialize(context: common.UIAbilityContext): Promise<boolean> {
    try {
      this.avPlayer = await media.createAVPlayer();
      const fileDescriptor = await this.loadAudioResource(this.fileName);
      this.avPlayer.fdSrc = { fd: fileDescriptor };
      return true;
    } catch (error) {
      console.error('音频初始化失败:', error);
      return false;
    }
  }
  
  public async playBackgroundMusic(): Promise<void> {
    if (this.backgroundMusicEnabled) {
      await this.avPlayer?.play();
    }
  }
}

音频服务支持循环播放、暂停、恢复等功能,并与应用设置系统集成。

3.5 页面导航架构

应用采用底部Tab导航架构,使用@StorageLink实现跨页面的状态同步。

页面导航实现

应用采用底部Tab导航,使用@StorageLink实现跨页面状态同步:

typescript 复制代码
@Entry
@Component
struct Index {
  @StorageLink('currentTab') currentTab: number = 0;
  
  async switchTab(index: number) {
    if (index !== this.currentTab) {
      await handleClickFeedback();
      AppStorage.set('currentTab', index);
    }
  }
  
  build() {
    Stack() {
      Column() {
        if (this.currentTab === 0) HomePage()
        else if (this.currentTab === 1) CategoryPage()
        // ... 其他页面
      }
      Column() { this.buildTabBar() }.position({ y: '90%'})
    }
  }
}

底部Tab栏采用玻璃拟态设计,与整体设计风格保持一致。

四、关键技术点

4.1 组件化与数据持久化

应用采用组件化架构,将可复用的UI元素封装为独立组件(GlassCard、AnswerSheetDialog等),提高了代码复用性。使用PersistentStorage实现关键数据的持久化存储,确保应用重启后数据不丢失:

typescript 复制代码
PersistentStorage.persistProp('learnedWords', new Set<string>());
PersistentStorage.persistProp('learnedSentences', new Set<string>());

4.2 性能与体验优化

性能优化

  • 懒加载:页面组件按需加载
  • 数据缓存:学习记录缓存在内存中
  • 异步处理:音频加载、数据读取采用异步操作

用户体验

  • 触觉反馈:点击操作提供振动反馈
  • 音效反馈:操作音效增强交互体验
  • 动画过渡:页面切换使用平滑动画

五、开发经验总结

5.1 最佳实践

状态管理 :使用StorageService统一管理存储,为所有状态定义明确的TypeScript接口,合理使用@StorageLink@Watch实现数据同步。

UI设计:建立统一的设计系统确保视觉一致性,将通用UI元素封装为组件,使用相对单位和弹性布局适配不同屏幕。

性能优化 :避免过度渲染,合理使用@State@StorageLink;耗时操作使用Promise/async-await;对图片和音频资源进行压缩优化。

六、未来展望

  1. 云端同步:实现学习数据云端同步,支持多设备
  2. AI推荐:基于学习数据使用AI推荐个性化学习内容
  3. 社交功能:添加学习排行榜、好友PK等功能
  4. 离线语音识别:支持语音输入和发音评测

七、总结

本项目展示了如何使用HarmonyOS ArkUI框架开发一个功能完整、体验优秀的移动应用。通过合理的架构设计、组件化开发、状态管理和性能优化,实现了:

  • 现代化的UI设计:玻璃拟态风格,视觉层次清晰
  • 完善的功能体系:学习、练习、复习、统计全覆盖
  • 科学的复习算法:基于遗忘曲线的智能复习
  • 流畅的用户体验:动画、音效、触觉反馈一应俱全

HarmonyOS作为新兴的操作系统,为开发者提供了强大的开发框架和丰富的API。通过本项目的实践,我们可以看到ArkUI框架在声明式UI、状态管理、组件化等方面的优势,为开发高质量应用提供了坚实基础。

希望本文能够为HarmonyOS开发者提供一些参考和启发,共同推动HarmonyOS生态的发展。

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