在今年发布 P30 的时候,华为还发布了一个名为“方舟”的编译器,但是很多人对方舟到底是什么其实有误解,这里我们就来详细说说。可以肯定的是,方舟并不是单独操作系统!而是安卓上的工具。

 

方舟编译器的优势可以总结为以下五点:

1、安卓程序编译效果更好;

2、安卓程序安装速度更快;

3、安卓程序运行速度更快;

4、系统垃圾随用随清,对手机硬件的依赖降低;

5、省电、省电、省电,重要的事情说三遍


安卓与 Java

从一开始到现在,安卓的程序大多数都是 Java(也有 C 语言)编写的,关于 Java 无需多言,是世界上最强大的计算机语言之一。

 

但是懂得计算机原理的都知道,计算机的 CPU,只接受汇编命令。那么怎么才能让 CPU 去理解 Java 语言的程序呢?

 


左边是 JAVA 程序代码,有边是汇编代码

 

如果使用一个中间层,把 Java 解释成汇编语言,充当一个“翻译”的角色,那么就变成了 Java 程序说一句,它解释一句,这么做显然效率太低。

 

那么能不能把 Java 直接变成机器能动的汇编代码?

 

可以,有两种办法,一种是在程序执行之前就编译好的模式,这种称之为 Ahead of time,简称 AOT;另外一种办法则是程序运行起来之后再编译,称之为 Just in time,JIT。

 

早期安卓

在安卓的早期时代,也就是安卓 5.0 以前,安卓手机有卡、慢、顿的毛病,为用户所诟病。

 

为什么?归根结底是因为当时的安卓使用的是中间层+JIT 的垃圾模式,这种机制下就快不了,而且当时垃圾回收也成问题,本来就慢,越用越慢,笔者当时用的 Nexus4 就是安卓 4.2 版本,由于是源生系统,还稍微好一点点。而且这种办法还废电。

 


nexus 由于是源生系统,所以比国内手机厂加壳的各种 UI 还稍微快一点

 

在安卓 5.0-6.0 的时期,谷歌为安卓配置了 ART(Android Runtime),这个时候是完全的 AOT 模式,但是它也有自己的问题。

 

因为是执行之前要编译好,所以安装的速度很慢并且非常占空间,要知道当时的手机 64G 都算容量大的,而且开机重启都要执行一次 AOT,所以这个速度巨慢,用户体验也很差。这也是为何从前两年开始,安卓手机的内存和容量越来越大。

 

现在的安卓

安卓 7.0 之后,谷歌也意识到了程序占地方、开机慢的问题,怎么办?

 

谷歌发现,人们使用一个程序,不可能用所有的功能。那么只编译一部分常用的是不是就效率高了呢?

 

所以这时候其实是把 JIT 又拉回到安卓上来,并且安装的时候也不用全编译,直接装就是了,速度当然快了。

 

这其实就是中间层、JIT、AOT 一起来,并且根据用户的习惯,把它常用的程序的常用功能代码解释好了存起来,用户再用也飞快。

 


在安卓 7.0 以后,谷歌做的事情就是优化。8.0 的系统是做了一个解释器,提升了“冷代码”的解释速度。

 

而最新的 10.0(Android Q)系统,甚至会在安装的时候,就预先知道这个程序什么是用户常用的代码,安装时间稍微长一点,但是热代码已经解释好了,进一步提升速度。

 

华为方舟优化了什么?

看上文我们知道了谷歌的方案其实是大杂烩。那么华为做的是什么呢?

 

其实华为的牛 X 之处在于直接进入到安卓的灵魂深处,从程序开发开始到打包好的 APK,直接就是手机 CPU 可以理解的汇编指令(二进制码),这提升效率。

 


在方舟编译器里面,已经编译好的 APK,会通过静态编译的方式先转换成机器码再安装,这其实是 AOT,无需麻烦的虚拟机,提升运行速度和效率。

 

并且作为开发者,还可以根据不同的程序特点,选择不同的编译优化方案,不像安卓官方的方式使用统一的虚拟机方案。

 


现在安卓手机的一大特色就是内存越来越大,6GB 都是老人机的配置了。

 

这除了程序大以外还有安卓的程序运行产生垃圾多有关系。那么清理垃圾呢?则需要暂停程序,也就会顿一下,即所谓的“卡”。

 

华为方舟编译器则是利用程序多线程运行的特点。打个比方,您现在正在用的“中关村在线”这个 APP 用了 AB 两个线程,在华为的 P30 手机中,那么线程 A 运行的时候,B 在清理垃圾,然后 A 线程清理垃圾的时候 B 线程在运行,程序运行不中断,垃圾处理不停,做到了又连贯、又节约系统资源。

 


华为的另外一个伟大之处在于绝不藏私!今年 8 月,华为就将公开方舟编译器的源代码,到时候一定会有很多手机厂开始使用高效、节约资源的方舟编译器,给我买带来更好的手机使用体验!