从零构建 HarmonyOS 原生应用与 2D 游戏：ArkTS + ArkUI 全栈开发实战

晚霞的不甘2026-02-11 9:01

从零构建 HarmonyOS 原生应用与 2D 游戏：ArkTS + ArkUI 全栈开发实战

引言

HarmonyOS 不仅是一个操作系统，更是一个面向全场景的应用开发生态系统 。无论是工具类 APP、社交应用，还是休闲游戏，开发者都可以基于 ArkTS 语言 + ArkUI 框架 + Stage 模型，实现"一次开发，多端部署"。

本文将带你：

  • ✅ 从零创建一个 HarmonyOS 原生应用；
  • ✅ 实现响应式 UI 与设备适配；
  • ✅ 开发一款基于 Canvas 的 2D 小游戏（类似"Flappy Bird"）；
  • ✅ 优化性能并完成上架准备。

无论你是移动开发者转型，还是游戏爱好者尝试新平台，本文都将提供可落地的完整方案。

一、开发环境与项目初始化

1.1 环境准备

  • DevEco Studio （官方 IDE）
  • HarmonyOS SDK API Version 10+
  • Node.js 16+（用于构建）

安装地址：https://developer.harmonyos.com/cn/develop/deveco-studio

1.2 创建新项目

  1. 打开 DevEco Studio → Create Project
  2. 选择模板：Empty Ability (Stage Model)
  3. 语言：ArkTS
  4. 设备类型：勾选 Phone, Tablet, PC

生成的标准结构如下：

复制代码 
MyHarmonyGame/
├── entry/
│   ├── src/main/ets/
│   │   ├── EntryAbility.ts
│   │   └── pages/
│   │       └── Index.ets
│   └── module.json5
└── build-profile.json5

二、构建响应式主界面（APP 部分）

我们先实现一个通用的启动页，支持手机、平板、PC 自适应。

2.1 使用 ResponsiveLayout 实现多端适配

ts 复制代码 
// pages/Index.ets
import { CommonConstants } from '../common/CommonConstants';

@Entry
@Component
struct Index {
  build() {
    ResponsiveLayout({
      [BreakpointType.BreakpointXS]: this.renderMobile(),
      [BreakpointType.BreakpointMD]: this.renderTablet(),
      [BreakpointType.BreakpointLG]: this.renderPC()
    })
  }

  renderMobile(): any {
    return Column() {
      Text('欢迎使用 HarmonyOS 游戏中心').fontSize(20)
      Button('开始游戏').onClick(() => router.pushUrl({ url: 'pages/Game' }))
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .justifyContent(FlexAlign.Center)
  }

  renderTablet(): any {
    return this.renderMobile(); // 平板暂用同布局
  }

  renderPC(): any {
    return Row() {
      Column() {
        Image($r('app.media.sidebar_logo')).width(200)
        Text('HarmonyOS Game Hub').fontSize(24).margin(20)
      }.width(250).height('100%').backgroundColor('#f5f5f5')

      Column() {
        Text('点击下方开始游戏').fontSize(18).margin(30)
        Button('🚀 启动游戏').width(200).height(50)
          .onClick(() => router.pushUrl({ url: 'pages/Game' }))
      }.expand()
    }.width('100%').height('100%')
  }
}

💡 提示：router 来自 @ohos.router，需在 module.json5 中声明页面路由。

三、开发 2D 游戏：基于 Canvas 的"飞翔小鸟"简化版

我们将使用 Canvas 组件 + requestAnimationFrame 实现一个轻量级 2D 游戏。

3.1 游戏核心逻辑设计

  • 小鸟受重力下落，点击屏幕向上飞；
  • 随机生成上下管道；
  • 碰撞检测：小鸟碰到管道或地面则游戏结束。

3.2 创建 Game 页面

ts 复制代码 
// pages/Game.ets
import { GameEngine } from '../common/GameEngine';

@Entry
@Component
struct GamePage {
  private engine: GameEngine = new GameEngine();

  aboutToAppear() {
    this.engine.start();
  }

  aboutToDisappear() {
    this.engine.stop();
  }

  build() {
    Column() {
      Canvas(this.engine.onDraw)
        .width('100%')
        .height('100%')
        .onClick(() => this.engine.jump())
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
  }
}

3.3 实现 GameEngine（核心游戏逻辑）

ts 复制代码 
// common/GameEngine.ts
import { RenderingContext2D } from '@ohos.graphics';

export class GameEngine {
  private canvas: RenderingContext2D | null = null;
  private birdY: number = 300;
  private velocity: number = 0;
  private gravity: number = 0.8;
  private pipes: { x: number; topHeight: number }[] = [];
  private gameRunning: boolean = true;
  private frameId: number = -1;

  onDraw = (ctx: RenderingContext2D) => {
    this.canvas = ctx;
    this.update();
    this.render();
  };

  start() {
    this.gameRunning = true;
    this.birdY = 300;
    this.velocity = 0;
    this.pipes = [];
    this.animate();
  }

  stop() {
    this.gameRunning = false;
    if (this.frameId !== -1) {
      cancelAnimationFrame(this.frameId);
    }
  }

  jump() {
    if (this.gameRunning) this.velocity = -12;
  }

  private animate() {
    if (!this.gameRuning) return;
    this.frameId = requestAnimationFrame(() => {
      if (this.canvas) {
        // 触发 Canvas 重绘
        this.canvas.clear();
      }
      this.animate();
    });
  }

  private update() {
    if (!this.gameRunning) return;

    // 更新小鸟位置
    this.velocity += this.gravity;
    this.birdY += this.velocity;

    // 生成管道（每 100 帧）
    if (Math.random() < 0.02) {
      const gap = 200;
      const topHeight = Math.floor(Math.random() * 200) + 50;
      this.pipes.push({ x: 1200, topHeight });
    }

    // 移动管道
    this.pipes = this.pipes.map(pipe => ({ ...pipe, x: pipe.x - 5 }))
                     .filter(pipe => pipe.x > -100);

    // 碰撞检测
    if (this.birdY > 700 || this.birdY < 0) {
      this.gameOver();
      return;
    }

    for (const pipe of this.pipes) {
      if (pipe.x < 150 && pipe.x + 80 > 100) {
        if (this.birdY < pipe.topHeight || this.birdY > pipe.topHeight + 200) {
          this.gameOver();
          return;
        }
      }
    }
  }

  private render() {
    if (!this.canvas) return;

    const ctx = this.canvas;
    ctx.clearRect(0, 0, 1200, 800);

    // 绘制背景
    ctx.fillStyle = '#87CEEB';
    ctx.fillRect(0, 0, 1200, 800);

    // 绘制小鸟
    ctx.fillStyle = '#FFD700';
    ctx.beginPath();
    ctx.arc(100, this.birdY, 20, 0, Math.PI * 2);
    ctx.fill();

    // 绘制管道
    ctx.fillStyle = '#228B22';
    for (const pipe of this.pipes) {
      ctx.fillRect(pipe.x, 0, 80, pipe.topHeight);
      ctx.fillRect(pipe.x, pipe.topHeight + 200, 80, 800);
    }

    // 绘制分数（简化）
    ctx.fillStyle = '#000';
    ctx.font = '30px sans-serif';
    ctx.fillText('Score: ' + this.pipes.length, 50, 50);
  }

  private gameOver() {
    this.gameRunning = false;
    // 可弹出 AlertDialog 或跳转结果页
    console.log('Game Over! Score:', this.pipes.length);
  }
}

⚠️ 注意：实际项目中应使用 @Observed + @ObjectLink 或状态管理库提升响应性。

四、性能优化与多端适配

4.1 游戏帧率保障

  • 使用 requestAnimationFrame 而非 setTimeout
  • 避免在 render() 中创建对象（如 new Path()）
  • 在 PC 上可启用更高帧率（默认 60fps，PC 可设为 120fps）

4.2 资源管理

  • 图片资源放入 resources/base/media/
  • 使用 $r('app.media.bird') 引用
  • 游戏结束时释放音效、纹理等资源

4.3 多端输入适配

ts 复制代码 
// 支持鼠标点击（PC）和触屏（手机）
Column()
  .onClick(() => this.engine.jump())        // 触屏
  .onTouch((event) => {
    if (event.type === TouchType.Down) this.engine.jump();
  })
  .onMouseEvent((event) => {
    if (event.action === MouseAction.CLICK) this.engine.jump();
  })

五、打包与上架准备

5.1 生成签名证书

  1. 在 DevEco 中：File → Project Structure → Project → Signing Configs
  2. 创建调试/发布证书（正式上架需华为 AppGallery 审核）

5.2 配置多设备兼容

在 module.json5 中声明支持的设备：

json 复制代码 
{
  "module": {
    "deviceTypes": ["phone", "tablet", "pc"],
    "abilities": [
      {
        "name": "EntryAbility",
        "skills": [
          {
            "entities": ["entity.system.home"],
            "actions": ["action.system.home"]
          }
        ]
      }
    ]
  }
}

5.3 提交至 AppGallery

  • 登录 华为开发者联盟
  • 创建 HarmonyOS 应用
  • 上传 .hap 包（位于 build/default/outputs/default/*.hap）
  • 填写 PC 截图、功能说明、隐私政策

结语：HarmonyOS 是游戏开发的新蓝海

相比 Android/iOS 的红海竞争，HarmonyOS 生态仍处于早期红利期。尤其在 轻量级休闲游戏、教育类互动应用、跨端工具游戏 领域，机会巨大。

通过本文，你已掌握：

  • ✅ HarmonyOS 应用基础架构
  • ✅ 多端响应式 UI 开发
  • ✅ Canvas 2D 游戏核心循环
  • ✅ 性能优化与上架流程

附录：学习资源

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