本文基于HarmonyOS 5.0.0+(API 12)系统,深入解析分布式数据同步的核心技术与实践方案,涵盖分布式数据库分布式数据对象安全机制三大模块,帮助开发者快速构建多设备协同应用。


一、分布式数据同步的核心价值

背景需求:随着手机、平板、手表等多设备协同场景普及,用户期望数据(如日程、联系人、表单)能在设备间实时同步且安全可靠。
鸿蒙方案

  • 分布式数据库:支持结构化数据(如SQL表)的跨设备同步,自动处理冲突。
  • 分布式数据对象:轻量级KV数据模型的实时同步,适用于简单状态共享(如温度传感器数据)。
  • 无中心架构:设备间点对点直连(如手机↔手表),不依赖云端服务器(1)。

二、分布式数据库实战(ArkData)
适用场景:表单系统、日程管理、多设备媒体库同步。

1. 创建分布式数据库与表
import { relationalStore } from '@kit.ArkData';

const STORE_CONFIG: relationalStore.StoreConfig = {
  name: 'FormSync.db',
  securityLevel: relationalStore.SecurityLevel.S1 // 安全等级
};

relationalStore.getRdbStore(this.context, STORE_CONFIG, (err, store) => {
  // 创建表
  store.executeSql('CREATE TABLE IF NOT EXISTS FormData (ID INTEGER PRIMARY KEY, Name TEXT)', (err) => {
    if (!err) store.setDistributedTables(['FormData']); // 设为分布式表
  });
});
2. 数据同步与监听
  • 插入并同步数据
    store.executeSql('INSERT INTO FormData (Name) VALUES (?)', ['Alice'], (err) => {
      store.sync(relationalStore.SyncMode.SYNC_MODE_PUSH, predicates); // 推送至其他设备
    });
    
  • 接收同步数据
    store.on('dataChange', relationalStore.SubscribeType.SUBSCRIBE_TYPE_REMOTE, () => {
      store.executeSql('SELECT * FROM FormData', [], (err, resultSet) => {
        // 遍历resultSet获取新数据
      });
    });
    
3. 冲突解决策略

鸿默默认采用 LAST_WIN(最后写入优先) 策略:

const storeConfig: relationalStore.StoreConfig = {
  conflictResolution: relationalStore.ConflictResolutionPolicy.LAST_WIN 
};

支持其他策略:

  • ON CONFLICT REPLACE:覆盖旧数据
  • ON CONFLICT ROLLBACK:回滚事务(2

三、分布式数据对象实战
适用场景:实时状态同步(如智能家居温控、多人协作白板)。

1. 创建与同步对象
import distributedObject from '@ohos.data.distributedObject';

const config = { 
  bundleName: 'com.example.app', 
  objectId: 'tempSensor' 
};
const distributedObj = distributedObject.createDistributedObject(config);

// 更新并同步数据
distributedObj.set('temperature', 26); 
2. 跨设备监听变化
distributedObj.on('dataChange', (changes) => {
  changes.forEach(change => {
    console.log(`${change.key}更新为: ${change.value}`);
  });
});
3. 会话管理
const session = distributedObj.createSession();
session.on('sessionStateChange', (state) => {
  if (state === 'CLOSED') console.log("会话已释放");
});

四、数据安全与性能优化

1. 安全机制
  • 设备安全等级过滤
    if (getDeviceSecurityLevel(deviceId) >= SecurityLevel.S2) {
      store.sync(...); // 仅同步到高安全等级设备
    }
    
  • 数据传输加密
    使用HMAC-SHA256签名(2):
    import cryptoFramework from '@ohos.security.cryptoFramework';
    const signData = async ( string) => {
      const encoder = new util.TextEncoder();
      return await cryptoFramework.createMac('SHA256').init(key).update(encoder.encode(data));
    };
    
2. 性能优化建议
  • 高频更新场景:使用批处理 putBatch() 替代单次操作(3)。
  • 自动同步限制:对非实时性数据关闭 autoSync,改为手动触发 sync()
  • 索引优化:对查询字段添加索引(如 CREATE INDEX ON FormData(Name))。

五、常见问题排查

问题现象 原因分析 解决方案
同步失败 ERR_DISTRIBUTED 设备未认证 调用 deviceManager.getTrustedDeviceListSync() 检查设备信任状态
数据延迟超10秒 网络波动或设备休眠 启用 backup: true 并重试同步
冲突数据丢失 冲突策略配置错误 检查 conflictResolution 策略逻辑

六、结语
鸿蒙的分布式数据同步架构通过 无中心点对点同步透明化冲突解决分层安全控制,显著降低了多设备协同开发门槛。开发者可结合业务需求选择:

  • 结构化数据 → 分布式数据库(relationalStore
  • 轻量状态 → 分布式数据对象(distributedObject
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