專題:Android 移植到 C#

fmms 12年前發布 | 22K 次閱讀 Android

甲骨文和谷歌正就谷歌在Android中使用Java一案展開一場10億美元的大較量。

但是Java并非在Android中建立本地應用的唯一方法。事實上,它甚至不是最好的文法:我們已經將C#提供給Android開發者作為一個高性能、低功耗的Java的替代語言。我們的平臺,Mono,是.Net框架的一個開源的實現。它使得開發者用C#寫成的程序,能運行在帶有Java的操作系統上,然后與iOS和Windows Phone共享同一代碼。

不同于Sun對Java的做法,微軟向ECMA(歐洲電腦制造商協會)提交了C#.NET VM標準化申請,并一路保證這些標準完全符合ISO牢固專利承諾。.NET框架同樣也為微軟受法律約束的社區承諾所覆蓋。

去年七月,我們在波士頓小聚,討論Mono在iOS和Android中的成長。查爾斯河一天的蕩舟過后的晚宴席間,我們將注意力轉向了如何提升Android上應用的性能并降低能耗,使我們的Mono更加適合于Android。

專題:Android 移植到 C#

Xamarin 開發組(當時還只是家小公司)


一次次地,我們回到最根本的話題:Dalvik是個年輕的虛擬機,它不如Mono那么高效與協調,并受制于Java的許多性能極限,而且享受不到來自甲骨 文的熱點(HotSpot)的高端優化。那次晚宴開發組冒出的一個瘋狂的想法,是將Android的源碼翻譯成C#。Android將能從C#的性能特性 如結構體、P/調用、真實泛型以及我們更加成熟的運行時中受益。

雖然七月什么也沒有發生,但這一想法深深扎根在了我們的心里。

快進幾個月:專用于Android的Mono做得非常好,我們開始再次考慮提升我們自己產品在Android上的性能。如果我們掃除Java,使用更快的 C#并同時去除Dalvik的極限,結果將會怎么樣?我們能否創造出一個完全不含Java,并且突破Dalvik VM極限的Android電話?

它如此瘋狂,我們決定嘗試。于是我們開始了一個小型的專案工作組項目,致力于做一個從Android到C#的機器翻譯工作。我們稱這一項目為XobotOS。

XobotOS研究項目
努力的結果是,今天,我們已經將Android大多數布局和控件完全移入了C#。下圖是運行在一個Linux 工作站的XobotOS 的截圖,不涉及一點Java:

專題:Android 移植到 C#



到達這一個節點,需要將Android Java源碼的主要部分翻譯成C#。因此你可以想見上圖代表的里程多么有意義。那我們是如何做到的呢?

基于Sharpen的Java翻譯
Android的代碼庫包含一百萬多行Java代碼,而且我們知道必須得與Android的新發行操持同步——事實上,2011年的時候我們是從 Android 2.x 的源碼起步的;隨后當谷歌在今年早期開放Ice Cream Sandwich 源碼的時候,我們已經將XobotOS 升級到了Android 4.0。因此對于我們,唯一可行的選擇是,做一個Java到C#的機器翻譯,在這一過程中構建并維護任何必要的工具。

我們所使用的作為起點的工具是Sharpen。Sharpen因幫助Frank Krueger在兩個月內將Java小程序移植到一個贏獎了的iPad應用而著名了起來。

我們對Sharpen做了改進,使之成為了一個高度改進的通用的Java2C#翻譯工具。我們將在發布XobotOS源碼的同時發布這一新版本的Sharpen,希望更多的人能夠從中受益,并參與貢獻。

性能
一旦你讓Android在Mono上運行,首先想到的一個問題一定是——Mono的性能同Dalvik相比如何?

當C#出來的時候,微軟以一些意義重大的方式修改了該語言,使之更加易于優化。值類型的引入,使小的對象占用更低的負載,并使虛函數opt-in而非opt-out,十分適合更加簡單的VM。之后,Java和C#在泛型的實現上出現的分歧。Java走了完全向后兼容的道路,而C#則將這一支持放到了運行時中。C#的做法形成了一個易用、易于理解的泛型機制,并且更加高效與完整。

自那時開始,兩大語言以及各自的運行環境都有了持續的發展與改進。C#從一個略微優秀的Java,長成了一個比Java多走了一光年遠的語言。擁抱動態編 程,帶來異步機制,引入迭代器,功能性編程構建,擁抱并行并實現了一個偉大的泛型。許多這些特性都來自于Don Syme 的調查和他的持續給該語言注入新思想的F#開發組。

而且,Mono作為一個虛擬機,已經在過去的十年里充分地成長;如今,馬上要考慮其第八版的發布工作了。

所有這些加起來,你可以從我們運行的一個簡單的二叉樹實現的基準測試(如下圖)中,看到Java和C#在結構體和泛型性能上巨大的差別。

專題:Android 移植到 C#


下一步怎么走
今天我們很自豪地宣布,我們已經在Github上發布了XobotOS!你可以親手試試。

作為一家公司,我們的目標是提供建立移動應用最佳的平臺,因此XobotOS 將不是我們今后工作的重心。但是使用它也是一個不錯的體驗。并且正如結果所顯示的,部分技術已經在它的幫助之下浮出水面,它們或將進入我們將來的產品中:

直通Skia的圖形訪問:當前用于Android的Mono仍是通過Java訪問底層圖形庫;使用我們建立XobotOS的代碼,我們將可以跳過中間件,使用Mono的P/Invoke直接連接到Sika中的本地渲染代碼。

Java2C#工具:我們新版本的Sharpen 已經作為我們XobotOS發行的一部分發布

用C#代碼取代Java代碼:我們已經有了用C#代碼替換某些性能關鍵且C#能提供更優解決方案的的Java代碼塊所必要的工具。我們的計劃是從這一調查項目中取材,將它們集成到我們的產品當中。

一個我們因為認為它好玩而啟動的項目,最終竟為我們的產品提供了一些意義重大的益處。創業很有必要集中精力辦實事,但偶爾你應該嘗試某些瘋狂的想法,以取得進步。或許谷歌某天會感謝我們,這也說不定。

Xamarin 的很多職位正在招人,我們將攜手引領移動開發的先潮!


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英文原文:
Android Ported to C#  

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