華為方舟編譯器正式開源：脫離GitHub實現(xiàn)自主托管

近日，華為的方舟編譯器終于迎來了開源，而且開源代碼還是承載在自家的官網(wǎng)上。面對這樣一個肩負「出于安卓，勝于安卓」使命的編譯器，自問世以來就備受大家的關注；此次開源，更是吸引了大眾的目光。

那么到底這個編譯器從開發(fā)至今都經歷了哪些挑戰(zhàn)？獲得了哪些機遇？現(xiàn)在又擁有怎樣的魔力？它對于華為而言，意味著什么？特此，雷鋒網(wǎng) AI 開發(fā)者將華為方舟編譯器相關內容整理及編輯如下。

十年磨劍，華為「方舟」

為了造這艘「方舟」，華為磨劍十年。

2009 年，華為啟動 5G 基礎技術研究的同時，開始創(chuàng)建編譯組，第一批海內外研究人員加入。

2013 年，華為推出面向基站領域的自研編譯器 HCC，并正式提出編譯器框架構想。

2014 年，眾多海內外專家加入華為，方舟項目正式啟動。

2016 年，成立編譯器與編程語言實驗室。

2019 年，華為方舟編譯器正式面世。

據(jù)華為官方介紹，方舟編譯器是為支持多種編程語言、多種芯片平臺的聯(lián)合編譯、運行而設計的統(tǒng)一編程平臺，包含編譯器、工具鏈、運行時等關鍵部件。它是首個完全替代語言虛擬機的靜態(tài)編譯器，并且完全不需要解釋器，同時還兼顧 Java 開發(fā)效率和 C 語言運行效率。

8 月 31 日下午 17 時，方舟編譯器開源官網(wǎng)上線—;—;OpenArkCompiler（開源方舟編譯器），開放了框架源碼，開發(fā)者們可以下載源代碼包，了解熟悉方舟編譯器的架構思想。

OpenArkCompiler 介紹

面向多設備、支持多語言的統(tǒng)一編程平臺。

OpenArkCompiler 是來自華為方舟編譯器的開源項目。

OpenArkCompiler 四個技術特點

能能夠將不同語言代碼編譯成一套可執(zhí)行文件，在運行環(huán)境中高效執(zhí)行：

支持多語言聯(lián)合優(yōu)化、消除跨語言調用開銷；

更輕量的語言運行時；

軟硬協(xié)同充分發(fā)揮硬件能效；

支持多樣化的終端設備平臺

開源計劃

編編譯器框架代碼開源

OpenArkCompiler 開源范圍

編譯器 IR+中端語言實現(xiàn)

OpenArkCompiler 開放能力

框架開源供參考學習，了解方舟編譯器架構及框架代碼

開發(fā)者可構建出完整編譯器工具鏈，支持 Java Sample 程序編譯（非應用）

脫離GitHub，自主托管

目前方舟編譯器的源代碼已經都放出來了，但并沒有在 GitHub 開源。目前方舟編譯器的代碼托管在華為云與碼云平臺（https://code.opensource.huaweicloud.com/HarmonyOS/OpenArkCompiler/home），在未來走向開放治理以后，將按照所掛靠機構的模式來托管。如下所示為開源代碼的界面，里面包含了眾多代碼和文檔等文件。

方舟開源代碼界面

本次方舟編譯器開源的是編譯器框架部分源碼，包括編譯器中間表示（IR，Intermediate Representation）和語言編譯實現(xiàn)，同時搭配編譯器其他二進制組件，實現(xiàn) Java 程序到 aarch64 匯編指令的編譯過程。開發(fā)者可基于開源代碼+二進制，編譯構建出編譯器工具鏈，嘗試對 Java 程序進行編譯。

社區(qū)參與者可以通過框架源碼學習方舟編譯器的編譯器中間表示（IR）及基本的中端編譯框架，熟悉方舟編譯器的架構思想，并參與諸如對編譯器中端優(yōu)化的貢獻。開發(fā)者則可通過代碼托管平臺參與社區(qū)貢獻，包括文檔貢獻和代碼貢獻，同時也可在此平臺上反饋相關問題和需求。

方舟編譯器當前開源范圍

盡管方舟編譯器暫時只支持 Java 和 Kotlin 程序輸入，但官方消息稱，方舟編譯器還在持續(xù)演進中，也將陸續(xù)實現(xiàn)更多功能的開源。根據(jù)之前華為在開發(fā)者大會上公布的信息，作為鴻蒙 OS 的重要工具，方舟編譯器從 2019 年 8 月開始，將分步驟持續(xù)進行開源。具體的開源計劃如下：

2020 年：開始開源 Java 編譯器工具鏈，支持 Java 程序編譯。

2021 年：開始開源 JavaScript 編譯器工具鏈，可用于 JS 程序的編譯。

架構示意圖

方舟編譯器架構示意圖

當前方舟編譯器支持 Java/Kotlin 程序字節(jié)碼的前端輸入，其它編程語言的支持（如 C/C++/JS 等）還在規(guī)劃中，方舟編譯器的中間表示（IR）轉換器將前端輸入轉換成方舟 IR，并輸送給后端的優(yōu)化器，最終生成二進制文件，二進制文件與編譯器運行時庫文件鏈接生成可執(zhí)行文件，在方舟的運行環(huán)境中就可執(zhí)行該文件。

方舟編譯器 IR 是支持程序編譯和運行的中間程序表示。程序源代碼中的任何信息對于程序分析和優(yōu)化都是有幫助的，所以方舟 IR 的目標是盡可能完整詳細地提供源程序的信息。關于方舟編譯器 IR 的詳細信息，可以參考（https://www.openarkcompiler.cn/document/frameworkDesgin）。

左秒虛擬機，右殺 JNI

華為宣稱，方舟編譯器可將安卓應用流暢度最高提升 60%，提升手機系統(tǒng)操作流暢度高達 24%，系統(tǒng)響應性能提升 44%。

根據(jù)華為實驗數(shù)據(jù)，EMUI 9.1 在僅僅對系統(tǒng)組件 System Server 應用了華為方舟編譯器后，系統(tǒng)操作流暢度提升 24%，系統(tǒng)響應性能提升 44%。新浪微博極速版是第一款采用方舟編譯器的第三方應用，操作流暢度提升 60%。

「出于安卓，勝于安卓，超越 iOS，并且全面兼容安卓」，是方舟編譯器的使命。目前，方舟已經可以實現(xiàn)「混合語言的統(tǒng)一中間表示和完全靜態(tài)編譯」。這也正是它主要的兩大優(yōu)點：

方舟編譯器首次在 Java 領域將虛擬機去掉了，也是軟件史上首次將 Java/C/C++等混合代碼一次編譯成機器碼直接在手機上運行，徹底告別 Java 的 JNI 額外開銷，采用內存回收機制，使操作流暢度大幅提升。

方舟編譯器用空間換性能，因此可直接將編譯器的代碼優(yōu)，并化搬到了開發(fā)者環(huán)境；使得開發(fā)者不再被手機端的硬件資源所限制，為代碼優(yōu)化提供了無限可能。

我命由我不由天

正如華為自己所寫：「方舟編譯器開源打響了鴻蒙 OS 開源的第一槍。通過持續(xù)的開放、開源，華為將把自己在軟件方面的技術能力不斷貢獻給行業(yè)，同時在開源社區(qū)中，更多的開發(fā)者可以參與并貢獻自己的力量，共同推進基礎軟件的發(fā)展?！?/p>

方舟編譯器的開源并非偶然，而是華為一直精心運營的一步棋。當這步棋落下的那一刻，也代表了華為進一步實現(xiàn)技術自主權的時候；而正是這樣的獨立，才讓華為在面對美國一次又一次的強勢打壓之下，依然保持了頑強、不屈服的態(tài)度。

方舟編譯器合作第三方應用

根據(jù)官方信息，華為堅持每年將銷售收入的 10% 以上投入到研發(fā)中，技術成果不斷涌現(xiàn)，軟件能力持續(xù)增強；并且在此基礎上，華為也保持著開放、合作、共贏的態(tài)度，不斷推進產業(yè)創(chuàng)新與開放生態(tài)。從官網(wǎng)的介紹，我們可以看到目前已有 46 款 APP 使用了方舟編譯器進行優(yōu)化與性能提升，其中包括我們常用的支付寶、優(yōu)酷、微博等應用。

現(xiàn)在方舟編譯器正式開源，或許也正意味著華為正在從開源領域的主要參與者變成引領者。