class FileAccessService final : public SystemAbility, public FileAccessServiceBaseStub {
public:
// 服务管理
static sptr<FileAccessService> GetInstance();void Init();virtual void OnStart() override;virtual void OnStop() override;// 观察者管理int32_t RegisterNotify(const Uri &uri, bool notifyForDescendants,const sptr<IFileAccessObserver> &observer,const ConnectExtensionInfo& info);int32_t UnregisterNotify(const Uri &uri, const sptr<IFileAccessObserver> &observer,const ConnectExtensionInfo& info);// Extension管理int32_t GetExtensionProxy(const ConnectExtensionInfo& info,sptr<IFileAccessExtBase> &extensionProxy);int32_t ConnectFileExtAbility(const AAFwk::Want &want,const sptr<AAFwk::IAbilityConnection>& connection);private:// 内部管理std::unordered_map<std::string, std::shared_ptr<ObserverNode>> relationshipMap_;HolderManager<std::shared_ptr<ObserverContext>> obsManager_;std::unordered_map<std::string, sptr<IFileAccessExtBase>> cMap_;};

FileAccessExtAbility类

class FileAccessExtAbility : public ExtensionBase<> {public:// 文件操作接口virtual int OpenFile(const Uri &uri, const int flags, int &fd);virtual int CreateFile(const Uri &parent, const std::string &displayName, Uri &newFile);virtual int Mkdir(const Uri &parent, const std::string &displayName, Uri &newFile);virtual int Delete(const Uri &sourceFile);virtual int Move(const Uri &sourceFile, const Uri &targetParent, Uri &newFile);virtual int Copy(const Uri &sourceUri, const Uri &destUri,std::vector<Result> &copyResult, bool force = false);virtual int Rename(const Uri &sourceFile, const std::string &displayName, Uri &newFile);// 文件查询接口virtual int ListFile(const FileInfo &fileInfo, const int64_t offset, const int64_t maxCount,const FileFilter &filter, std::vector<FileInfo> &fileInfoVec);virtual int ScanFile(const FileInfo &fileInfo, const int64_t offset, const int64_t maxCount,const FileFilter &filter, std::vector<FileInfo> &fileInfoVec);virtual int Query(const Uri &uri, std::vector<std::string> &columns,std::vector<std::string> &results);// 文件信息接口virtual int GetFileInfoFromUri(const Uri &selectFile, FileInfo &fileInfo);virtual int GetFileInfoFromRelativePath(const std::string &selectFile, FileInfo &fileInfo);virtual int GetRoots(std::vector<RootInfo> &rootInfoVec);virtual int Access(const Uri &uri, bool &isExist);// 观察者接口virtual int StartWatcher(const Uri &uri);virtual int StopWatcher(const Uri &uri);};

重要结构体：

FileInfo结构体

struct FileInfo : public virtual OHOS::Parcelable {
public:
std::string uri { "" };           // 文件URI
std::string relativePath { "" };  // 相对路径
std::string fileName { "" };      // 文件名
int32_t mode { 0 };              // 文件模式
int64_t size { 0 };              // 文件大小
int64_t mtime { 0 };             // 修改时间
std::string mimeType { "" };      // MIME类型
// 序列化支持
bool ReadFromParcel(Parcel &parcel);
virtual bool Marshalling(Parcel &parcel) const override;
static FileInfo *Unmarshalling(Parcel &parcel);
};

RootInfo结构体

struct RootInfo : public virtual OHOS::Parcelable {
public:
int32_t deviceType { 0 };        // 设备类型
std::string uri { "" };          // 根URI
std::string relativePath { "" }; // 相对路径
std::string displayName { "" };   // 显示名称
int32_t deviceFlags { 0 };       // 设备标志
// 序列化支持
bool ReadFromParcel(Parcel &parcel);
virtual bool Marshalling(Parcel &parcel) const override;
static RootInfo *Unmarshalling(Parcel &parcel);
};

Result结构体

struct Result : public virtual OHOS::Parcelable {
public:
std::string sourceUri { "" };    // 源URI
std::string destUri { "" };       // 目标URI
int32_t errCode { 0 };           // 错误码
std::string errMsg { "" };        // 错误消息
// 序列化支持
bool ReadFromParcel(Parcel &parcel);
virtual bool Marshalling(Parcel &parcel) const override;
static Result *Unmarshalling(Parcel &parcel);
};

2.3 继承与多态

继承关系：

FileAccessService 继承自 SystemAbility 和 FileAccessServiceBaseStub，实现系统服务能力
FileAccessExtAbility 继承自 ExtensionBase<>，提供Extension能力基类
FileInfo、RootInfo、Result 等结构体继承自 Parcelable，支持跨进程序列化
ObserverContext 和 ObserverNode 提供观察者模式的基础实现

多态设计：

Extension机制支持不同存储提供者的插件化实现
观察者模式支持多种文件变化事件的统一处理
接口抽象实现不同文件操作类型的统一管理
回调机制支持异步操作结果的统一处理

2.4 类图

2.5 模块内部依赖框图

3. 模块间交互

3.1 交互描述

与系统模块的交互：

权限管理：通过AccessToken模块验证文件访问权限
系统能力管理：通过SAMGR注册为系统能力，提供全局服务
进程间通信：通过IPC机制与Extension和客户端通信
应用框架：通过AAFwk管理Extension生命周期
事件系统：通过CommonEvent处理系统级文件变化事件
存储管理：与StorageService协作管理存储设备

外部库依赖：

系统框架：SAMGR、SAFWK、AAFwk等系统框架
IPC框架：支持跨进程通信的IPC机制
权限框架：AccessToken权限验证框架
工具库：cJSON、c_utils等基础工具库
日志框架：HiLog日志记录框架

异步处理机制：

使用NAPI异步工作队列处理JS回调
通过IPC异步机制处理跨进程请求
采用观察者模式处理文件变化通知
支持多线程并发处理文件操作请求

3.2 事件驱动机制

事件类型：

NOTIFY_ADD - 文件添加事件
NOTIFY_DELETE - 文件删除事件
NOTIFY_MOVE_TO - 文件移动到事件
NOTIFY_MOVE_FROM - 文件移动出事件
NOTIFY_MOVE_SELE - 文件自身移动事件
NOTIFY_DEVICE_ONLINE - 设备上线事件
NOTIFY_DEVICE_OFFLINE - 设备下线事件

事件处理流程：

注册文件观察者到指定URI
底层存储服务检测到文件变化
Extension接收变化通知并处理
FileAccessService转发通知给观察者
观察者回调函数处理事件

3.3 外部依赖框图

4. 状态机转换图

4.1 状态机模型

用户文件服务模块的状态机包含以下主要状态：

服务状态：

STATE_NOT_START - 服务未启动
STATE_RUNNING - 服务运行中
STATE_STOPPING - 服务停止中
STATE_EXIT - 服务已退出

Extension状态：

EXT_NOT_CONNECTED - Extension未连接
EXT_CONNECTING - Extension连接中
EXT_CONNECTED - Extension已连接
EXT_DISCONNECTED - Extension已断开

观察者状态：

OBS_NOT_REGISTERED - 观察者未注册
OBS_REGISTERED - 观察者已注册
OBS_NOTIFYING - 正在通知观察者
OBS_UNREGISTERED - 观察者已注销

文件操作状态：

OP_IDLE - 操作空闲
OP_IN_PROGRESS - 操作进行中
OP_SUCCESS - 操作成功
OP_FAILED - 操作失败

4.2 状态切换规则

服务启动流程：

系统启动时，服务处于STATE_NOT_START状态
收到启动事件后，进入STATE_RUNNING状态
初始化Extension管理和观察者管理
注册到系统能力管理器

Extension连接流程：

收到连接请求时，从EXT_NOT_CONNECTED进入EXT_CONNECTING状态
连接成功后，进入EXT_CONNECTED状态
连接失败或断开时，回到EXT_NOT_CONNECTED状态

观察者注册流程：

收到注册请求时，从OBS_NOT_REGISTERED进入OBS_REGISTERED状态
文件变化时，进入OBS_NOTIFYING状态
通知完成后，回到OBS_REGISTERED状态
注销时，进入OBS_UNREGISTERED状态

文件操作流程：

收到操作请求时，从OP_IDLE进入OP_IN_PROGRESS状态
操作成功时，进入OP_SUCCESS状态
操作失败时，进入OP_FAILED状态
操作完成后，回到OP_IDLE状态

事件触发条件：

系统启动/停止事件
Extension连接/断开事件
文件变化事件
观察者注册/注销事件
文件操作请求事件

4.3 状态机转换图

5. 接口设计

5.1 公共接口

文件操作接口：

打开文件

int OpenFile(const Uri &uri, const int flags, int &fd);

功能：打开指定URI的文件
参数：
- uri - 文件URI
- flags - 打开标志（READ、WRITE、WRITE_READ）
- fd - 输出参数，文件描述符
返回值：操作结果码
异常处理：URI无效时返回错误码

创建文件

int CreateFile(const Uri &parent, const std::string &displayName, Uri &newFile);

功能：在指定父目录下创建新文件
参数：
- parent - 父目录URI
- displayName - 文件名
- newFile - 输出参数，新文件URI
返回值：操作结果码
权限要求：文件创建权限

删除文件

int Delete(const Uri &sourceFile);

功能：删除指定文件或目录
参数：sourceFile - 要删除的文件URI
返回值：操作结果码
权限要求：文件删除权限

移动文件

int Move(const Uri &sourceFile, const Uri &targetParent, Uri &newFile);

功能：将文件移动到目标父目录
参数：
- sourceFile - 源文件URI
- targetParent - 目标父目录URI
- newFile - 输出参数，新文件URI
返回值：操作结果码

复制文件

int Copy(const Uri &sourceUri, const Uri &destUri,
std::vector<Result> &copyResult, bool force = false);

功能：复制文件到目标位置
参数：
- sourceUri - 源文件URI
- destUri - 目标URI
- copyResult - 输出参数，复制结果列表
- force - 是否强制覆盖
返回值：操作结果码

文件查询接口：

列出文件

int ListFile(const FileInfo &fileInfo, const int64_t offset, const int64_t maxCount,
const FileFilter &filter, std::vector<FileInfo> &fileInfoVec);

功能：列出指定目录下的文件
参数：
- fileInfo - 目录信息
- offset - 偏移量
- maxCount - 最大数量
- filter - 文件过滤器
- fileInfoVec - 输出参数，文件信息列表
返回值：操作结果码

扫描文件

int ScanFile(const FileInfo &fileInfo, const int64_t offset, const int64_t maxCount,
const FileFilter &filter, std::vector<FileInfo> &fileInfoVec);

功能：扫描指定目录下的文件（递归）
参数：同ListFile
返回值：操作结果码

获取根目录

int GetRoots(std::vector<RootInfo> &rootInfoVec);

功能：获取所有可用的根目录信息
参数：rootInfoVec - 输出参数，根目录信息列表
返回值：操作结果码

观察者接口：

注册观察者

int32_t RegisterNotify(const Uri &uri, bool notifyForDescendants,
const sptr<IFileAccessObserver> &observer,const ConnectExtensionInfo& info);

功能：注册文件变化观察者
参数：
- uri - 观察的URI
- notifyForDescendants - 是否包含子目录
- observer - 观察者对象
- info - 连接信息
返回值：操作结果码

注销观察者

int32_t UnregisterNotify(const Uri &uri, const sptr<IFileAccessObserver> &observer,const ConnectExtensionInfo& info);

功能：注销文件变化观察者
参数：同RegisterNotify
返回值：操作结果码

5.2 数据交换接口

IPC接口定义：

使用IDL定义跨进程接口
支持Parcelable对象序列化
提供异步回调机制

数据格式：

FileInfo、RootInfo、Result等结构体支持序列化
使用MessageParcel进行数据传递
支持大数据量的共享内存传输

5.3 接口调用时序图

6. 总结

用户文件服务模块是OpenHarmony系统中文件管理框架的核心组件，通过统一的FileAccessFramework接口为应用提供文件访问能力。该模块采用Extension机制支持不同存储提供者的插件化接入，通过观察者模式实现文件变化通知，使用异步处理机制提高系统性能。

主要特点：

统一的文件访问接口设计
支持多种存储类型的扩展
完善的文件变化通知机制
安全的权限控制体系
高性能的异步处理能力

技术优势：

模块化架构设计，易于扩展和维护
完善的错误处理和异常管理
支持多语言接口（JS、Native、C）
高效的跨进程通信机制
灵活的观察者模式实现

详细介绍：【OpenHarmony】用户文件服务模块架构

用户文件服务模块架构

1.1 功能与目标

1.3 设计思路与模式

2. 模块结构

2.2 类、结构体、函数与方法