從 Android 到 Java

Alimei簡(jiǎn)介：Android和Java開(kāi)發(fā)在技術(shù)堆棧上有何區(qū)別? 思考和解決問(wèn)題時(shí)會(huì)發(fā)生什么? 本文分享了從Android開(kāi)發(fā)到Java應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的Ali技術(shù)專家的經(jīng)驗(yàn)，分析了兩者之間的差異以及一些關(guān)于動(dòng)力學(xué)，兼容性，內(nèi)存管理和狀態(tài)問(wèn)題的觀點(diǎn) ，并概述了如何在Ali中實(shí)現(xiàn)Android和Java開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)所需的技術(shù)堆棧。 在文章的結(jié)尾，有年中福利!

寫(xiě)在前面

記得剛畢業(yè)那會(huì)兒，還是 BBA 爭(zhēng)霸的年代，無(wú)線迎來(lái)一個(gè)黃金年代，如同當(dāng)下的 “AI” 和更早些年的 “云”，什么事都需要往熱點(diǎn)上靠一靠，基于 PC 的互聯(lián)網(wǎng)公司們無(wú)不發(fā)出 all in 無(wú)線的戰(zhàn)略口號(hào)，無(wú)線業(yè)務(wù)遍地開(kāi)花，甚至一個(gè)公司每個(gè)產(chǎn)品線都恨不得出一個(gè) App，直到現(xiàn)在再紛紛都向旗艦收攏，不過(guò)那都是后話了。

2013 年，就是在那樣的環(huán)境下，發(fā)生了幾件事情：iPhone 5s 發(fā)布、Android 升級(jí)到 4.3 版本，以及......我畢業(yè)了，哈哈。作為校招新人，對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)職業(yè)規(guī)劃、技術(shù)棧發(fā)展?jié)摿Σ](méi)有太多的認(rèn)識(shí)，只是跟大多程序員一樣，都是希望能跟隨甚至推進(jìn)業(yè)界的潮流，而不是以熟悉 Android 某個(gè)版本某個(gè) API 得先設(shè)置個(gè) false 否則會(huì)花屏這樣的二手知識(shí)為榮，但是很不幸，由于種種選擇和被選擇，最后錨定了百度上海的校招研發(fā)崗位，一下子集齊了我最討厭的兩樣?xùn)|西：Java 和客戶端!

就這樣也踉踉蹌蹌在 Android 客戶端上耕耘了近 6 年之久，經(jīng)歷了 2.3 與 4.0 的兼容地獄，webkit 到 chromium 的升級(jí)、dvm 到 art 的轉(zhuǎn)變以及熱修復(fù)、各類動(dòng)態(tài)部署狂潮，Android studio 也從 0.9 Beta 到如今的 4.0，并完全消滅了上古的 Eclipse + ADT，也算是有點(diǎn)感情了。直到去年，終于有機(jī)會(huì)擁抱了變化，得益于團(tuán)隊(duì)內(nèi)有多個(gè)業(yè)務(wù)方向，避免了轉(zhuǎn)崗入坑，順利轉(zhuǎn)戰(zhàn)了 Java 應(yīng)用戰(zhàn)場(chǎng)，如今也快到 1 年了，突然也有些感想，與大家分享。

除了 Java 本身，其實(shí)都不一樣

從 Android 轉(zhuǎn)客戶端會(huì)更容易么

陸續(xù)地，團(tuán)隊(duì)也有其他同學(xué)投入到了 Java 應(yīng)用的懷抱，向著 “全?！?開(kāi)發(fā)發(fā)展，其中還不乏之前做 IOS 客戶端開(kāi)發(fā)的同學(xué)。閑暇之余，也會(huì)交流一些心得，比如 IOS 的同學(xué)會(huì)覺(jué)得 Android 轉(zhuǎn) Java 開(kāi)發(fā)占了比較大的優(yōu)勢(shì)，從 IOS 轉(zhuǎn)就會(huì)顯得額外的困難，畢竟 OC 或 Swift 和 Java 大概長(zhǎng)得完全不一樣，但從一個(gè)前 Android Dev 的視角來(lái)看，我在這方面的感受是：

從我個(gè)人學(xué) OC 的經(jīng)驗(yàn)看，我覺(jué)得 OC 同學(xué)學(xué) Java 還是要比 Java 同學(xué)學(xué) OC 簡(jiǎn)單多了，Java 更接近自然語(yǔ)言的表達(dá)，并且，好歹大家大學(xué)都還是學(xué)過(guò)一點(diǎn)的吧～

當(dāng)沒(méi)有了 Java 語(yǔ)言本身的優(yōu)勢(shì)，Android 與 Java 應(yīng)用幾乎沒(méi)有半毛錢關(guān)系，能直接拿來(lái)就用的框架微乎其微，硬要說(shuō)還有優(yōu)勢(shì)的話，只能說(shuō) Android studio 也是基于 Intellij Idea 的，開(kāi)發(fā)起來(lái)還算順手。

當(dāng)然，不能說(shuō)的太絕對(duì)，不然容易招杠精，畢竟 Java 本身是為那些框架能力提供鋪墊，客戶端也用了 DVM(類 JVM)的 JNI 能力來(lái)做熱修復(fù)，用了動(dòng)態(tài)代理，甚至也有用 cglib、aspectJ 實(shí)現(xiàn) AOP 的方案。但在一個(gè)生產(chǎn)環(huán)境中，一個(gè)語(yǔ)言本身提供的能力是完全不夠的，一個(gè)語(yǔ)言是否能被廣泛使用和接受，還有個(gè)主要因素就是得看生態(tài)，看社區(qū)，看大家貢獻(xiàn)的庫(kù)，這也是 Java 為什么雖然可能不是最好的語(yǔ)言，但仍然是使用最廣泛的語(yǔ)言的原因，從這個(gè)角度看，它們之間，除了語(yǔ)言，真的沒(méi)有太多相同的地方。

技術(shù)棧差異

以在阿里的生產(chǎn)環(huán)境為例，要做一個(gè) Android 開(kāi)發(fā)或者 Java 開(kāi)發(fā) “攻城獅”，你大概需要的知識(shí)圖譜如下(圖是根據(jù)自己的認(rèn)知整理的，有不詳盡甚至錯(cuò)誤的地方望指出)：

可以看到，從大類看其實(shí)都是通的，無(wú)非是基礎(chǔ)的框架、擴(kuò)展的庫(kù)或中間件、以及一些列的發(fā)布、監(jiān)控等支撐平臺(tái)，套路上無(wú)論做什么技術(shù)估計(jì)都是這樣吧，但偏向性卻有本質(zhì)的區(qū)別。面向客戶端的 Android Framework 核心解決的問(wèn)題是事件交互、生命周期、視圖繪制問(wèn)題、處理人機(jī)交互的邏輯，而 Java 服務(wù)端常用的 Spring 框架核心更關(guān)心服務(wù)之間的耦合、依賴、面向大規(guī)模集群擴(kuò)展的能力。基礎(chǔ)框架不同，必然類庫(kù)、中間件也會(huì)有本質(zhì)的區(qū)別，幾乎就沒(méi)有共性了，這些由設(shè)計(jì)思路帶來(lái)的不同勢(shì)必也要求開(kāi)發(fā)的同學(xué)需要在轉(zhuǎn)換開(kāi)發(fā)角色時(shí)轉(zhuǎn)換思考方向。

思考問(wèn)題的角度轉(zhuǎn)變

翻看以前的代碼，記得剛從 C/C++ 學(xué) Java 的時(shí)候，還在學(xué)生的時(shí)代，總會(huì)喜歡一個(gè) main 函數(shù)帶著一群 static 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)主流程，又到后來(lái)學(xué) Python 用于一些數(shù)據(jù)分析和腳本處理，也總是焦慮沒(méi)有地方聲明變量類型，對(duì)于 a = {} 這樣的 map 聲明方式也很不習(xí)慣，所以，不光是 do as Romas，Think as Romas 才是轉(zhuǎn)變中最重要的東西，不僅僅只是換了一些庫(kù)和工具。

動(dòng)態(tài)性

動(dòng)態(tài)性曾經(jīng)是客戶端最為看中的能力，從熱修復(fù)到動(dòng)態(tài) dex loader，到 RN、Weex、Dinamic 一系列動(dòng)態(tài)能力的建設(shè)，可以說(shuō)是面試必考題。無(wú)論是 Android 菜鳥(niǎo)還是 Android 專家，都要讓你聊一聊你知道的動(dòng)態(tài)技術(shù)方案以及他們之間的區(qū)別，幾個(gè)大廠之間的熱修復(fù)方案對(duì)比更是每個(gè) Android Dev 都需要準(zhǔn)備的分享 PPT，Android 如此，IOS 也不例外，直到 IOS 禁止了動(dòng)態(tài)加載的能力。

對(duì)于客戶端來(lái)講，發(fā)布周期與服務(wù)端有著較大的區(qū)別，按照之前我們?cè)谑痔缘募山?jīng)驗(yàn)，Android 端覆蓋 80% 的用戶大概需要 3-5 天的時(shí)間。早些年更慢，因?yàn)檫€沒(méi)有 App 商店的統(tǒng)一靜默升級(jí)，還需要在各個(gè)應(yīng)用市場(chǎng)更新或者推送更新，簡(jiǎn)直五花八門，用戶也不勝其煩。IOS 會(huì)稍微好一些，古早就有了應(yīng)用市場(chǎng)，但一個(gè)更新周期畢竟還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后端的周期，應(yīng)用發(fā)布都是以分鐘最多是小時(shí)級(jí)別記。這樣的區(qū)別導(dǎo)致客戶端的開(kāi)發(fā)過(guò)程必須要考慮：

使用動(dòng)態(tài)框架，從應(yīng)急修復(fù)到動(dòng)態(tài)發(fā)布，一方面是應(yīng)急，另一方面是加快版本迭代和收斂效率。那么，設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)框架、寫(xiě)的組件是不是有動(dòng)態(tài)修改、擴(kuò)展的可能性，是否存在編譯、混淆優(yōu)化導(dǎo)致無(wú)法熱修復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)，是設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中要考慮的點(diǎn)。

無(wú)法挽回的發(fā)布。不僅僅是因?yàn)槊嫦蛴脩?，只要發(fā)出去的版本有問(wèn)題，大概率是沒(méi)有時(shí)間和機(jī)會(huì)挽回的，容易出較大的輿情和故障，所以客戶端的測(cè)試工作也會(huì)比較辛苦，全功能的回歸是發(fā)布前必走的流程。

但這些問(wèn)題在 Java 應(yīng)用上很不顯著，雖然也有熱部署的框架，但僅僅也是為了部署效率，并不會(huì)作為核心的能力提供。

兼容性

同樣是因?yàn)榈芷陂L(zhǎng)，并且無(wú)法做到真正全量更新，客戶端還會(huì)面臨一個(gè)較大的問(wèn)題就是版本兼容。目前 Android 已經(jīng)更新到 11 了，但市場(chǎng)上也不排除有 4.x 的版本，同樣，App 發(fā)展到 X 版本了，市場(chǎng)上同樣遍布這 1-N 的各個(gè)版本。版本覆蓋后的數(shù)據(jù)兼容，特別是 sqlite 升級(jí)，會(huì)讓 Android 的開(kāi)發(fā)者們苦惱萬(wàn)分，也經(jīng)常容易出現(xiàn)問(wèn)題而導(dǎo)致啟動(dòng)閃退，被迫讓用戶重新安裝。同樣的問(wèn)題在服務(wù)端還是比較少出現(xiàn)的，唯一可能的就是協(xié)議的變更，但往往也可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行共存和遷移。

除了端上數(shù)據(jù)的兼容性，另一個(gè)兼容性就是 API 及設(shè)備的兼容性，特別在 2.x 到 4.x 的年代。同樣的視圖實(shí)現(xiàn)在不同的 Android 機(jī)器上、在不同的 API Level 上都可能出現(xiàn)不同的表現(xiàn)，修改方案也往往顧此失彼，往往一次修改完就得所有主流機(jī)型回歸一遍，對(duì)于在 Android 中重 UI 的開(kāi)發(fā)同學(xué)，簡(jiǎn)直有摔手機(jī)的沖動(dòng)。當(dāng)然現(xiàn)在 API 日漸完善，compat 包也解決了很多兼容問(wèn)題，開(kāi)發(fā)體驗(yàn)已有質(zhì)的飛躍。從這方面說(shuō)，Java 應(yīng)用面臨的問(wèn)題又要簡(jiǎn)單不少，部署環(huán)境有問(wèn)題?用 Docker 虛擬化!簡(jiǎn)直樂(lè)無(wú)邊!

內(nèi)存管理

但服務(wù)端應(yīng)用并不意味著更簡(jiǎn)單。老實(shí)說(shuō)，去年差點(diǎn)沒(méi)被線上 FullGC 弄死。一大波流量進(jìn)來(lái)，持續(xù)的 FullGC 導(dǎo)致集群假死，大量的服務(wù)超時(shí)引來(lái)客戶投訴，重啟擴(kuò)容都無(wú)法解決，還得靠找到問(wèn)題的根源后才能解決。FullGC 是 Java 應(yīng)用常見(jiàn)的問(wèn)題，但在客戶端是完全不需要關(guān)注的?？蛻舳朔峙浣o App 的內(nèi)存通常只會(huì)有 128M～256M，與服務(wù)端動(dòng)輒幾個(gè) G 的內(nèi)存管理不能同日而語(yǔ)，并不過(guò)分關(guān)心 GC，除非是在極致的性能優(yōu)化場(chǎng)景，更別說(shuō)是用 G1 還是 CMS 了(當(dāng)然 Android 也沒(méi)有)。通常只關(guān)心泄露和 OOM，畢竟 OOM 才是客戶端唯一的內(nèi)存殺手，所以才有了大波的圖片加載庫(kù)，來(lái)解決對(duì)象的內(nèi)存管理問(wèn)題，畢竟一個(gè) App 在你的手機(jī)里存活不太可能以天計(jì)，在前臺(tái)的時(shí)間更是少之又少，不太必要考慮長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下的累積問(wèn)題。

狀態(tài)問(wèn)題

客戶端的狀態(tài)一般都是保存在頁(yè)面本身的。頁(yè)面、視圖作為一個(gè)對(duì)象，獲取數(shù)據(jù)，渲染，展現(xiàn)給用戶，并負(fù)責(zé)與用戶交互，反饋修改頁(yè)面狀態(tài)等一系列動(dòng)作，幾乎把一個(gè)頁(yè)面內(nèi)的所有行為狀態(tài)都封閉了起來(lái)，形成交互對(duì)象內(nèi)的強(qiáng)耦合。但 Java Beans 可能并不是這么想，所有的 Beans 原則上都是無(wú)狀態(tài)的，數(shù)據(jù)由專門的 db 或中心存儲(chǔ)，這也是分布式系統(tǒng)的基本要求，這點(diǎn)上是設(shè)計(jì)思維的最大轉(zhuǎn)變。

客戶端有并發(fā)問(wèn)題么，其實(shí)也有。Android 支持 AsyncTask，支持HandlerThread，甚至更底層的 Thread，Looper，但客戶端的線程數(shù)通常是個(gè)位數(shù)或者幾十個(gè)。異步線程的模型也相對(duì)簡(jiǎn)單，一般都只是處理一些數(shù)據(jù)，畢竟 UI 刷新還得在主線程完成(SurfaceView，TextureView 除外)，主要的邏輯都在主線程的交互事件處理，幾乎不存比較難解的同步問(wèn)題。

但 Java 應(yīng)用在這里面要考慮的東西就太多了，多線程同步、一致性、原子性、鎖，展開(kāi)講可能一本書(shū)都講不完，或許這也是 Java 應(yīng)用迷人的地方。

寫(xiě)在最后

說(shuō)了這么多，不善言辭，也是隨性發(fā)揮，想到啥說(shuō)些啥，更多是對(duì)自己開(kāi)發(fā)歷程的一些感受。要細(xì)說(shuō)差別，還有太多沒(méi)有提及的方向，知識(shí)圖譜中的每個(gè)點(diǎn)拿出來(lái)都還可以細(xì)品。但想表達(dá)的無(wú)非還是在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，每一行代碼，每一種設(shè)計(jì)模式的使用，思考的重點(diǎn)和角度都會(huì)有所不同。我們常常聽(tīng)到 “全?！? 兩個(gè)字，但要我說(shuō)，會(huì)多少語(yǔ)言，熟悉多少框架并不是全棧的含義，能嘗試不同的技術(shù)棧，從不同的視角來(lái)思考并解決問(wèn)題，融會(huì)貫通，才是全棧賦予我們最大的價(jià)值，這也是我個(gè)人追求的技術(shù)之 “道”。

80+ 阿里技術(shù)電子書(shū)覆蓋 Java、物聯(lián)網(wǎng)、云原生、前端、大數(shù)據(jù)、開(kāi)源、AI 等技術(shù)領(lǐng)域，深度分享阿里工程師實(shí)踐精華，頂級(jí)技術(shù)內(nèi)容一手掌握。上半年大會(huì)資料合集含 2020 阿里云峰會(huì)、Flink Forward 全球在線會(huì)議等。