Android L 對(duì)開發(fā)者意味著什么？
剛剛結(jié)束的 Google I/O 大會(huì)上，Android 下一代操作系統(tǒng)「L」帶來不少驚喜。新系統(tǒng)運(yùn)行更快、更省電。
然而開發(fā)者對(duì)這個(gè)新系統(tǒng)也有頗多疑問，比如新的運(yùn)行模式 ART 對(duì)開發(fā)者意味著什么？ART 模式能否讓應(yīng)用的體驗(yàn)超越蘋果？我認(rèn)為在 ART 運(yùn)行方式下「L」的性能提升在 15% 到 80% 之間。同時(shí)，ART 優(yōu)化了垃圾回收方式，執(zhí)行效率比現(xiàn)行的 Dalvik 提高 50% 以上，減少了執(zhí)行垃圾回收時(shí)對(duì)應(yīng)用帶來的卡頓，使應(yīng)用運(yùn)行更流暢。
而在安全性方面，ART 和 Dalvik 相比，安全模型和基本機(jī)制沒有變化。但 ART 有一些細(xì)節(jié)改進(jìn)，對(duì)安全有幫助。比如，安裝時(shí)對(duì) dex 文件做了更嚴(yán)格的驗(yàn)證。
圖：Android L 運(yùn)行界面
以下我匯集整理了 360 論壇上開發(fā)者提問最多的 6 個(gè)問題，一并解答，希望可以幫助開發(fā)者更好地認(rèn)識(shí)這個(gè)全新的系統(tǒng)。
問題 1. 為什么 ART 能提高性能？
答：主要來自兩方面。
預(yù)先（Ahead-of-time）編譯。Android 應(yīng)用開發(fā)時(shí)，生成的 Dex 文件包含 Java 的 Byte Code。在 Android L 以前，默認(rèn)用 Dalvik 虛擬機(jī)。應(yīng)用運(yùn)行時(shí)，Dalvik 對(duì) Java Byte Code 進(jìn)行解釋執(zhí)行，或進(jìn)行 Junt-In-Time 的編譯。在 Android L 里，應(yīng)用安裝時(shí)，用系統(tǒng)工具 dex2oat 將安裝包中的 Dex 文件編譯為 ELF 格式的執(zhí)行文件（.oat 文件）。應(yīng)用運(yùn)行時(shí)直接執(zhí)行二進(jìn)制指令。
優(yōu)化垃圾回收（garbage collection）。垃圾回收主要有兩種：（1）gcconcurrent。執(zhí)行時(shí)，Dalvik 會(huì)在本次 gc 的開始和結(jié)束時(shí)會(huì)短時(shí)間暫停代碼的執(zhí)行。（2）gcforalloc。執(zhí)行時(shí)，會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間中斷 Java 代碼的運(yùn)行。在 ART 里，執(zhí)行 gcconcurrent 時(shí)，只會(huì)暫停代碼一次。執(zhí)行 gcforalloc 時(shí)，中斷 Java 代碼運(yùn)行的時(shí)間大大縮小了。總體上講，ART 里垃圾回收占用的開銷比 Dalvik 少 50% 以上。減少了垃圾回收時(shí)對(duì)應(yīng)用帶來的卡頓，使應(yīng)用運(yùn)行更流暢。
問題 2. 對(duì)應(yīng)用開發(fā)者來說，需要做什么適配工作以支持 ART。比如重新編譯、打包？
答：對(duì)絕大多數(shù)開發(fā)者來說，不需要。不論虛擬機(jī)是 Dalvik 還是 ART，安裝包里所包含的仍然是 Dex 文件。由 Dex 文件編譯為二進(jìn)制文件的工作是在應(yīng)用安裝時(shí)，由裝在設(shè)備上的系統(tǒng)工具 dex2oat 完成的。
問題 3. Android 的應(yīng)用在 ART 里運(yùn)行后，開發(fā)者還能在 Java 層面進(jìn)行調(diào)試嗎？
答：可以。事實(shí)上，應(yīng)用安裝后，編譯生成的.oat 文件中，包含了原始的 Dex 文件。保留 Dex 文件有兩個(gè)原因：
需要 Dex 里的關(guān)于類的信息，以支持 Java 反射等操作。
調(diào)試時(shí)，要用 Dex 里的調(diào)試信息。
正由于這個(gè)原因，編譯生成的.oat 文件，大小是原始的 Dex 文件的兩倍以上。
問題 4. 用 ART 后，性能最終能提高多少？
答：取決于具體的應(yīng)用。在 Google I/O 上，Google 給的例子是提升兩倍以上。
ART 我們實(shí)際測(cè)試下來，性能提升在 15% 到 80% 之間。對(duì)于大量使用 CPU 的應(yīng)用，性能提升比較明顯。但如果應(yīng)用程序的時(shí)間主要花在調(diào)用系統(tǒng) API，提升會(huì)小一些。因?yàn)楹芏嘞到y(tǒng) API 的代碼主要在底層的.so 里面。
問題 5. ART 在安全性上有沒有提升？
答：ART 和 Dalvik 相比，安全模型和基本機(jī)制沒有變化。但 ART 有一些細(xì)節(jié)改進(jìn)，對(duì)安全有幫助。比如：
安裝時(shí)對(duì) dex 文件做了更嚴(yán)格的驗(yàn)證。
糾正了 Dalvik 長(zhǎng)期存在的一個(gè)對(duì)象模型的問題：一個(gè)類里的方法，如果沒有加訪問限制（即沒有用 Public，Private，Protected 描述），Java 規(guī)定是 package-private 方法，不在同一 package 的子類不能訪問和重載。而 Dalvik 一直允許子類重載 package-private 的方法。ART 里做了修改，行為與 Java 標(biāo)準(zhǔn)一致。
問題 6. Android L 使用 ART 后，有什么要引起注意的地方？
答：主要有這么幾個(gè)：
因?yàn)榘惭b時(shí)進(jìn)行了預(yù)先編譯。應(yīng)用安裝的時(shí)間變長(zhǎng)，安裝后生成的文件變大。
如果以 DexClassLoader 的形式加載代碼，***次執(zhí)行時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)。
對(duì)應(yīng)用***進(jìn)行兼容性測(cè)試。大多數(shù)應(yīng)用無需修改，但如果應(yīng)用程序本身對(duì) Dex 文件做了處理，比如進(jìn)行了加殼，可能有兼容性問題。
總體來說，Android L 十分值得我們期待，今年秋天 Google 將推出正式版本，不過鑒于目前 Android 系統(tǒng)碎片化的現(xiàn)狀，當(dāng)前大部分手機(jī)無法升級(jí)，只能購(gòu)買新款手機(jī)。
