Android 4.4 ART :被忽略的重大預(yù)示

也許人們?cè)诘弥狦oogle新發(fā)布的Android系統(tǒng)版本名稱(chēng)為4.4時(shí)都不以為然，認(rèn)為這個(gè)升級(jí)十分微不足道，只有0.1而已。就是安卓官方，對(duì)待此次升級(jí)也是頗為低調(diào)。

可是如果了解了4.4所暗示的變化時(shí)，所有Android開(kāi)發(fā)者和其他利益相關(guān)者都必須打起十二分精神對(duì)看待4.4了。因?yàn)檫@次升級(jí)可能是Android在用戶(hù)體驗(yàn)上大進(jìn)步的前奏。還有那些總是嘲笑Android機(jī)器運(yùn)行緩慢的iOS開(kāi)發(fā)者和其用戶(hù)也同樣需要重新審視自己的行為了。因?yàn)檫@種嘲笑在不久的將來(lái)可能會(huì)失去其根基。不僅僅是直觀體驗(yàn)上的，更是底層技術(shù)上的。

首先說(shuō)一下，我也是一個(gè)Android開(kāi)發(fā)者，目前還在美國(guó)上學(xué)，所以能夠接觸到一些一手資料，在國(guó)內(nèi)搜了搜，幾乎沒(méi)有什么相關(guān)文章，所以在這里跟大家進(jìn)行分享一下我的“發(fā)現(xiàn)”。

當(dāng)官方發(fā)布4.4時(shí)，我簡(jiǎn)單瀏覽了一下Google+上官方賬戶(hù)發(fā)布的對(duì)該系統(tǒng)的簡(jiǎn)介，覺(jué)得值得關(guān)注的只有兩點(diǎn)1.對(duì)內(nèi)存的需求降低了，2.支持更多的sensor。綜合起來(lái)，就是為可穿戴設(shè)備開(kāi)路。確實(shí)沒(méi)有什么亮點(diǎn)可言，順應(yīng)了大的發(fā)展方向而已。隨后我預(yù)定了Nexus 5，圖個(gè)性?xún)r(jià)比。到手試用后第一感覺(jué)是“物美價(jià)廉”，對(duì)系統(tǒng)本身沒(méi)有太大的感覺(jué)。

后來(lái)為了進(jìn)行開(kāi)發(fā)測(cè)試，我打開(kāi)了“開(kāi)發(fā)者模式”，其中有一個(gè)選項(xiàng)引起了我的注意，叫“選擇運(yùn)行時(shí)環(huán)境”?？蛇x項(xiàng)有Dalvik和ART，默認(rèn)是Dalvik，即Android一直以來(lái)使用的運(yùn)行方式。這是之前版本都沒(méi)有的選項(xiàng)。為了弄明白這到底是個(gè)什么東西，我試著在Google上搜了一下，這一搜不要緊，直接改變了我對(duì)4.4版本存在意義的看法。僅僅因?yàn)檫@一個(gè)變化，4.4完全可以看做是5.0的前奏，或者說(shuō)是試水版本。而且預(yù)示著5.0版可能會(huì)帶來(lái)重大改變，一個(gè)可以讓蘋(píng)果面臨變成下一個(gè)諾基亞、黑莓風(fēng)險(xiǎn)的改變。當(dāng)然，我這話(huà)說(shuō)的有點(diǎn)過(guò)，但是這個(gè)改變的重要性真的怎么說(shuō)都不為過(guò)。

下面我就詳細(xì)介紹一下這個(gè)變化到底是什么，這些內(nèi)容可能對(duì)沒(méi)有編程背景的人無(wú)法馬上理解，但是我會(huì)盡量說(shuō)的通俗一點(diǎn)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是Android程序運(yùn)行的根本機(jī)制改變了，程序會(huì)啟動(dòng)地更快，而且會(huì)更省資源。表現(xiàn)在用戶(hù)體驗(yàn)上，就是Android更流暢了，同時(shí)續(xù)航能力顯著增加。而且這種變化不是小打小鬧，而是非?？捎^的!根據(jù)AndroidPolicy上專(zhuān)項(xiàng)文章(http://www.Androidpolice.com/201 ... s-debuts-in-kitkat/)的說(shuō)法，這個(gè)改變可以讓部分Android程序的啟動(dòng)加速50%，理論上待機(jī)時(shí)間也會(huì)顯著增加。根據(jù)該文后一些“小白鼠”們的評(píng)論，他們?cè)谠囉昧薃RT運(yùn)行模式后都體會(huì)到了其帶來(lái)的速度提升和續(xù)航提升，而且效果非常明顯。這說(shuō)明這個(gè)尚處在實(shí)驗(yàn)階段的ART模式已經(jīng)能夠帶來(lái)明顯的好處，唯一不足的是，作為beta版，穩(wěn)定性欠佳。

如果你想知道其原理是什么，請(qǐng)接著往下看，我會(huì)解釋的很“大眾化”。Android是基于Java語(yǔ)言的，iOS是基于Obejctive-C的。很專(zhuān)業(yè)是嗎?不要緊，你不需要懂它們有什么區(qū)別、孰優(yōu)孰劣?？炊旅娴木托?前者，即Java的代碼實(shí)際上需要兩次“轉(zhuǎn)換”才能最終以用戶(hù)可看的程序跑起來(lái)，一次發(fā)生在開(kāi)發(fā)者發(fā)布安裝包前，使用開(kāi)發(fā)者自己機(jī)器的CPU，另一次在用戶(hù)啟動(dòng)APP前，使用手機(jī)的CPU。而后者，即Objective-C的代碼只需要一次這種“轉(zhuǎn)換”---在開(kāi)發(fā)者發(fā)布安裝包前，所以只占用開(kāi)發(fā)者機(jī)器的CPU時(shí)間。如果我們假設(shè)同樣代碼量的程序需要同樣多的CPU時(shí)間進(jìn)行從代碼到最終能跑的“轉(zhuǎn)換”。那么把這種工作全部放在了開(kāi)發(fā)者的機(jī)器上進(jìn)行的iOS顯然就更具優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橛脩?hù)在打開(kāi)APP之前不需要再浪費(fèi)時(shí)間進(jìn)行“轉(zhuǎn)換”，這部分時(shí)間由開(kāi)發(fā)者“忍受”了。而安卓程序啟動(dòng)相對(duì)較慢就是因?yàn)榈诙?ldquo;轉(zhuǎn)化”需要在打開(kāi)程序時(shí)進(jìn)行引起的。這兩種機(jī)制是歷史的產(chǎn)物，總體上不能說(shuō)誰(shuí)好誰(shuí)壞，只有適用范圍的問(wèn)題。考慮到手機(jī)屬于體驗(yàn)要求比較高的設(shè)備，顯然iOS這種機(jī)制更合適。但是在企業(yè)環(huán)境下，兩次“轉(zhuǎn)換”式的解決方案有很多其他的優(yōu)勢(shì)，這里就沒(méi)必要展開(kāi)說(shuō)了，因?yàn)榕c話(huà)題無(wú)關(guān)。所以這兩種機(jī)制帶來(lái)的后果就是，iOS總是比Android快，而且是天生的!

現(xiàn)在ART的出現(xiàn)代表了什么?代表了Android在啟動(dòng)程序時(shí)將像iOS一樣，無(wú)須進(jìn)行第二次“轉(zhuǎn)換”工作了。ART把第二次“轉(zhuǎn)換”所要使用的時(shí)間放在“程序安裝時(shí)”進(jìn)行，而不再是“程序啟動(dòng)時(shí)”進(jìn)行。這樣做雖然安裝程序時(shí)要慢一點(diǎn)，但是在使用時(shí)就會(huì)明顯快起來(lái)。按我的淺薄理解，就是把以前每次啟動(dòng)程序都要做的工作改成“一次性”的工作，放在用戶(hù)不那么在乎的安裝時(shí)完成。這從長(zhǎng)期來(lái)看也降低了總體的“轉(zhuǎn)換”時(shí)間。試想一個(gè)程序，安裝后你使用了N次。按原先Dalvik的方法(術(shù)語(yǔ)叫Just-in-time compilation)，N次啟動(dòng)就需要進(jìn)行N次這樣的“轉(zhuǎn)換”。但是按照ART的方法(術(shù)語(yǔ)叫Ahead-of-time compilation)，不管這個(gè)程序你使用幾次，都只發(fā)生一次“轉(zhuǎn)換”。這也解釋了為什么使用ART會(huì)降低CPU的使用頻率，進(jìn)而降低電量的使用。

當(dāng)然，ART也會(huì)帶來(lái)其他的負(fù)面影響。其一是增加程序安裝所需的時(shí)間，這一點(diǎn)在上文中已經(jīng)提到了原因，目前還不知道具體會(huì)是多少。考慮到其他技術(shù)因素，這個(gè)時(shí)長(zhǎng)的增加可能比我為了講解方便所舉的“第二次轉(zhuǎn)換”所需的時(shí)長(zhǎng)要長(zhǎng)一點(diǎn)，但是肯定不會(huì)長(zhǎng)到無(wú)法忍受的地步。我查到的資料顯示，這個(gè)變化對(duì)小程序幾乎可以忽略不計(jì)，受影響的應(yīng)該是以游戲?yàn)橹鞯某绦?，因?yàn)樗麄儽旧泶a量就更大。不過(guò)這跟你獲得的收益也是成正比的，因?yàn)锳RT可以讓你在打開(kāi)游戲時(shí)省更多的時(shí)間。如果將來(lái)都是“后臺(tái)安裝”的話(huà)，對(duì)用戶(hù)體驗(yàn)更是微乎其微，你去看幾個(gè)新聞這時(shí)間就過(guò)去了。第二個(gè)缺點(diǎn)是會(huì)使安裝后的文件占用更多的空間，據(jù)稱(chēng)是10%-20%的增長(zhǎng)。不過(guò)不要怕，這個(gè)增長(zhǎng)指的是對(duì)“代碼”部分文件的增加。比如一個(gè)100M的游戲，可能代碼只有20M，剩下80M是圖片和音樂(lè)等文件。所以即便增加20%的安裝所需空間，也只不過(guò)多了4M而已。跟你獲得的好處相比微不足道。更何況是在單位存儲(chǔ)空間價(jià)格極速下跌的21世紀(jì)?

最后，據(jù)我了解，ART這個(gè)項(xiàng)目其實(shí)在2年前就已經(jīng)開(kāi)始了，只不過(guò)之前一直不受關(guān)注，只有零星的報(bào)道，畢竟那時(shí)候只是個(gè)“夢(mèng)想”而已?？墒乾F(xiàn)在，4.4版本以“開(kāi)發(fā)者預(yù)覽”的形式將其呈現(xiàn)出來(lái)，目的就是讓手機(jī)廠(chǎng)商、應(yīng)用開(kāi)發(fā)者等進(jìn)行測(cè)試，從而幫助該項(xiàng)目進(jìn)行改進(jìn)。從我得到的信息來(lái)看，ART的穩(wěn)定性并不差，完全可以勝任日常使用。這也是為什么我會(huì)說(shuō)，4.4的ART選項(xiàng)可能預(yù)示著5.0系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)重大改變---徹底從Dalvik轉(zhuǎn)換到ART。其實(shí)從實(shí)際情況分析，這樣的轉(zhuǎn)換也是合情合理的。Java需要虛擬機(jī)進(jìn)行“二次轉(zhuǎn)換”才能跑是因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)跨平臺(tái)?？墒菍?duì)Android來(lái)說(shuō)，從某種意義上已經(jīng)是單一平臺(tái)的設(shè)備了，再使用兩次“轉(zhuǎn)換”意義不大。為了提升運(yùn)行效率，重新設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)方法合情合理，而且沒(méi)有任何副作用。如果真的是這樣的話(huà)，iOS開(kāi)發(fā)人員和其用戶(hù)所引以為傲的流暢體驗(yàn)將不再是一個(gè)值得炫耀的東西，因?yàn)檫@種體驗(yàn)將隨著登陸Android平臺(tái)變得“大眾化”。再加上Android市場(chǎng)占有率的巨大優(yōu)勢(shì)、Google Play商店的崛起，iOS設(shè)備還能靠什么支撐自己的高價(jià)策略?Apple身上的光環(huán)已經(jīng)隨喬布斯的離去而開(kāi)始退去，iPhone走下神壇只會(huì)是時(shí)間問(wèn)題。到了那個(gè)時(shí)候，iPhone NC中的C也就只能代表Cheap了。

本人并非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)出身，專(zhuān)業(yè)背景是商科+IT技術(shù)。因此對(duì)技術(shù)的理解可能有偏差，如文中觀點(diǎn)有錯(cuò)，歡迎指正。

Android 4.4上的測(cè)試版新虛擬機(jī)ART和老的Delvik之間的實(shí)際差距有多大呢?國(guó)外有網(wǎng)友就發(fā)布了兩個(gè)虛擬機(jī)的簡(jiǎn)單對(duì)比，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用啟動(dòng)速度互有勝負(fù)，但在應(yīng)用切換方面明顯就是ART更有優(yōu)勢(shì)。

Android 4.4擁有一個(gè)非常重要的隱藏功能，那就是正在測(cè)試當(dāng)中的ART Java虛擬機(jī)，Google希望未來(lái)讓它來(lái)替代老的Dalvik，讓Android系統(tǒng)變得更流暢。這一個(gè)新的虛擬機(jī)在業(yè)內(nèi)受到廣泛關(guān)注，那么新虛擬機(jī)的表現(xiàn)又如何呢?近日國(guó)外有網(wǎng)友在Reddit上傳了兩個(gè)視頻，為大家?guī)?lái)了不同虛擬機(jī)在啟動(dòng)和切換應(yīng)用的簡(jiǎn)單對(duì)比。

用于對(duì)比的是兩臺(tái)從系統(tǒng)(ASOP Android 4.4 ROM)到安裝的應(yīng)用都相同的2013版Nexus 7，而運(yùn)行環(huán)境則分別是ART和Dalvik。