一、实现逻辑

使用Node-API实现跨语言交互，首先需要按照Node-API的机制实现模块的注册和加载等相关动作。

ArkTS/JS侧：实现C++方法的调用。代码比较简单，import一个对应的so库后，即可调用C++方法。
Native侧：.cpp文件，实现模块的注册。需要提供注册lib库的名称，并在注册回调方法中定义接口的映射关系，即Native方法及对应的JS/ArkTS接口名称等。

此处以在ArkTS/JS侧实现add()接口、在Native侧实现Add()接口，从而实现跨语言交互为例，呈现使用Node-API进行跨语言交互的流程。

二、具体流程

2.1创建Native C++工程

在DevEco Studio中New > Create Project，选择Native C++模板，点击Next，选择API版本，设置好工程名称，点击Finish，创建得到新工程。
创建工程后工程结构可以分两部分，cpp部分和ets部分，工程结构具体介绍可见C++工程目录结构。

2.2Native侧方法的实现

设置模块注册信息

ArkTS侧import native模块时，会加载其对应的so。加载so时，首先会调用napi_module_register方法，将模块注册到系统中，并调用模块初始化函数。

napi_module有两个关键属性：一个是.nm_register_func，定义模块初始化函数；另一个是.nm_modname，定义模块的名称，也就是ArkTS侧引入的so库的名称，模块系统会根据此名称来区分不同的so。

// entry/src/main/cpp/hello.cpp

// 准备模块加载相关信息，将上述Init函数与本模块名等信息记录下来。
static napi_module demoModule = {
    .nm_version = 1,
    .nm_flags = 0,
    .nm_filename = nullptr,
    .nm_register_func = Init,
    .nm_modname = "entry",
    .nm_priv = nullptr,
    .reserved = {0},
};

// 加载so时，该函数会自动被调用，将上述demoModule模块注册到系统中。
extern "C" __attribute__((constructor)) void RegisterDemoModule() { 
    napi_module_register(&demoModule);
 }

模块初始化

实现ArkTS接口与C++接口的绑定和映射。

EXTERN_C_START
// 模块初始化
static napi_value Init(napi_env env, napi_value exports) {
    // ArkTS接口与C++接口的绑定和映射
    napi_property_descriptor desc[] = {
        {"callNative", nullptr, CallNative, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr},
        {"nativeCallArkTS", nullptr, NativeCallArkTS, nullptr, nullptr, nullptr, napi_default, nullptr},
    };
    // 在exports对象上挂载CallNative/NativeCallArkTS两个Native方法
    napi_define_properties(env, exports, sizeof(desc) / sizeof(desc[0]), desc);
    return exports;
}
EXTERN_C_END

在index.d.ts文件中，提供JS侧的接口方法。

// entry/src/main/cpp/types/libentry/index.d.ts
export const callNative: (a: number, b: number) => number;
export const nativeCallArkTS: (cb: (a: number) => number) => number;

在oh-package.json5文件中将index.d.ts与cpp文件关联起来。

{
  "name": "libentry.so",
  "types": "./index.d.ts",
  "version": "",
  "description": "Please describe the basic information."
}

在CMakeLists.txt文件中配置CMake打包参数。

# entry/src/main/cpp/CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
project(MyApplication2)

set(NATIVERENDER_ROOT_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

include_directories(${NATIVERENDER_ROOT_PATH}
                    ${NATIVERENDER_ROOT_PATH}/include)

# 添加名为entry的库
add_library(entry SHARED hello.cpp)
# 构建此可执行文件需要链接的库
target_link_libraries(entry PUBLIC libace_napi.z.so)

实现Native侧的CallNative以及NativeCallArkTS接口。

// entry/src/main/cpp/hello.cpp
static napi_value CallNative(napi_env env, napi_callback_info info)
{
    size_t argc = 2;
    // 声明参数数组
    napi_value args[2] = {nullptr};

    // 获取传入的参数并依次放入参数数组中
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, args, nullptr, nullptr);

    // 依次获取参数
    double value0;
    napi_get_value_double(env, args[0], &value0);
    double value1;
    napi_get_value_double(env, args[1], &value1);

    // 返回两数相加的结果
    napi_value sum;
    napi_create_double(env, value0 + value1, &sum);
    return sum;
}

static napi_value NativeCallArkTS(napi_env env, napi_callback_info info)
{    
    size_t argc = 1;
    // 声明参数数组
    napi_value args[1] = {nullptr};

    // 获取传入的参数并依次放入参数数组中
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, args , nullptr, nullptr);

    // 创建一个int，作为ArkTS的入参
    napi_value argv = nullptr;    
    napi_create_int32(env, 2, &argv );

    // 调用传入的callback，并将其结果返回
    napi_value result = nullptr;
    napi_call_function(env, nullptr, args[0], 1, &argv, &result);
    return result;
}

2.3ArkTS侧调用C/C++方法实现

ArkTS侧通过import引入Native侧包含处理逻辑的so来使用C/C++的方法。

// entry/src/main/ets/pages/Index.ets
// 通过import的方式，引入Native能力。
import nativeModule from 'libentry.so'

@Entry
@Component
struct Index {
  @State message: string = 'Test Node-API callNative result: ';
  @State message2: string = 'Test Node-API nativeCallArkTS result: ';
  build() {
    Row() {
      Column() {
        // 第一个按钮，调用add方法，对应到Native侧的CallNative方法，进行两数相加。
        Text(this.message)
          .fontSize(50)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
          .onClick(() => {
            this.message += nativeModule.callNative(2, 3);
            })
        // 第二个按钮，调用nativeCallArkTS方法，对应到Native的NativeCallArkTS，在Native调用ArkTS function。
        Text(this.message2)
          .fontSize(50)
          .fontWeight(FontWeight.Bold)
          .onClick(() => {
            this.message2 += nativeModule.nativeCallArkTS((a: number)=> {
                return a * 2;
            });
          })
      }
      .width('100%')
    }
    .height('100%')
  }
}

2.4Node-API的约束限制

SO命名规则

导入使用的模块名和注册时的模块名大小写保持一致，如模块名为entry，则so的名字为libentry.so，napi_module中nm_modname字段应为entry，ArkTS侧使用时写作：import xxx from 'libentry.so'。

注册建议

nm_register_func对应的函数（如上述Init函数）需要加上static，防止与其他so里的符号冲突；
模块注册的入口，即使用__attribute__((constructor))修饰的函数的函数名（如上述RegisterDemoModule函数）需要确保不与其它模块重复。

多线程限制

每个引擎实例对应一个JS线程，实例上的对象不能跨线程操作，否则会引起应用crash。使用时需要遵循如下原则：

Node-API接口只能在JS线程使用。
Native接口入参env与特定JS线程绑定只能在创建时的线程使用。

三、同步任务和异步任务

3.1使用Node-API进行同步任务开发

在同步任务开发中，ArkTS应用侧主线程将阻塞等待Native侧计算结果，Native侧计算结果通过方舟引擎反馈给ArkTS应用侧。此过程中，Native接口代码与ArkTS应用侧均运行在ArkTS主线程上。

比如，应用侧需要读取文件，同步模式下，应用侧程序将会一直等待Native侧文件读取完成，然后再继续运行。

3.2使用Node-API进行异步任务开发

在异步任务开发中，应用侧在调用Native接口后，将会收到临时结果，并继续执行UI操作。Native侧将异步执行业务逻辑，不阻塞应用侧。

比如，应用侧需要读取文件，异步模式下，应用侧程序将不会等待Native侧文件读取完成，并继续运行。

3.3使用Node-API进行线程安全开发

由于ArkTS天然线程安全，而Native侧代码需要开发者自行保障线程安全。Native侧C++子线程不可跨线程直接访问ArkTS对象。为此，Node-API提供了可保障线程异步执行与通信安全的机制 —— 线程安全函数。

比如，应用侧需要读取文件，使用线程安全进行实现时，应用侧程序将不会等待Native侧文件读取完成，并继续运行。

HarmonyOS使用Node-API实现跨语言交互