Android 4.4 ART :被忽略的重大預示

也許人們在得知Google新發布的Android系統版本名稱為4.4時都不以為然，認為這個升級十分微不足道，只有0.1而已。就是安卓官方，對待此次升級也是頗為低調。

可是如果了解了4.4所暗示的變化時，所有Android開 發者和其他利益相關者都必須打起十二分精神對看待4.4了。因為這次升級可能是Android在用戶體驗上大進步的前奏。還有那些總是嘲笑Android 機器運行緩慢的iOS開發者和其用戶也同樣需要重新審視自己的行為了。因為這種嘲笑在不久的將來可能會失去其根基。不僅僅是直觀體驗上的，更是底層技術上 的。

首先說一下，我也是一個Android開發者，目前還在美國上學，所以能夠接觸到一些一手資料，在國內搜了搜，幾乎沒有什么相關文章，所以在這里跟大家進行分享一下我的“發現”。

當官方發布4.4時，我簡單瀏覽了一下Google+上官方賬戶發布的對該系統的簡介，覺得值得關注的只有兩點1.對內存的需求降低了，2.支持更多的sensor。綜合起來，就是為可穿戴設備開路。確實沒有什么亮點可言，順應了大的發展方向而已。隨后我預定了Nexus 5，圖個性價比。到手試用后第一感覺是“物美價廉”，對系統本身沒有太大的感覺。

后 來為了進行開發測試，我打開了“開發者模式”，其中有一個選項引起了我的注意，叫“選擇運行時環境”。可選項有Dalvik和ART，默認是 Dalvik，即Android一直以來使用的運行方式。這是之前版本都沒有的選項。為了弄明白這到底是個什么東西，我試著在Google上搜了一下，這 一搜不要緊，直接改變了我對4.4版本存在意義的看法。僅僅因為這一個變化，4.4完全可以看做是5.0的前奏，或者說是試水版本。而且預示著5.0版可 能會帶來重大改變，一個可以讓蘋果面臨變成下一個諾基亞、黑莓風險的改變。當然，我這話說的有點過，但是這個改變的重要性真的怎么說都不為過。

下 面我就詳細介紹一下這個變化到底是什么，這些內容可能對沒有編程背景的人無法馬上理解，但是我會盡量說的通俗一點。簡單地說，就是Android程序運行 的根本機制改變了，程序會啟動地更快，而且會更省資源。表現在用戶體驗上，就是Android更流暢了，同時續航能力顯著增加。而且這種變化不是小打小 鬧，而是非常可觀的！根據AndroidPolicy上專項文章（http://www.Androidpolice.com/2013/11/06/meet-art-part-1-the-new-super-fast-Android-runtime-google-has-been-working-on-in-secret-for-over-2-years-debuts-in-kitkat/） 的說法，這個改變可以讓部分Android程序的啟動加速50%，理論上待機時間也會顯著增加。根據該文后一些“小白鼠”們的評論，他們在試用了ART運 行模式后都體會到了其帶來的速度提升和續航提升，而且效果非常明顯。這說明這個尚處在實驗階段的ART模式已經能夠帶來明顯的好處，唯一不足的是，作為 beta版，穩定性欠佳。

如果你想知道其原理是什么，請接著往下看，我會解釋的很“大眾化”。Android是基于Java語言的，iOS 是基于Obejctive-C的。很專業是嗎？不要緊，你不需要懂它們有什么區別、孰優孰劣。看懂下面的就行！前者，即Java的代碼實際上需要兩次“轉 換”才能最終以用戶可看的程序跑起來，一次發生在開發者發布安裝包前，使用開發者自己機器的CPU， 另一次在用戶啟動APP前，使用手機的CPU。而后者，即Objective-C的代碼只需要一次這種“轉換”---在開發者發布安裝包前，所以只占用開 發者機器的CPU時間。如果我們假設同樣代碼量的程序需要同樣多的CPU時間進行從代碼到最終能跑的“轉換”。那么把這種工作全部放在了開發者的機器上進 行的iOS顯然就更具優勢，因為用戶在打開APP之前不需要再浪費時間進行“轉換”，這部分時間由開發者“忍受”了。而安卓程序啟動相對較慢就是因為第二 次“轉化”需要在打開程序時進行引起的。這兩種機制是歷史的產物，總體上不能說誰好誰壞，只有適用范圍的問題。考慮到手機屬于體驗要求比較高的設備，顯然 iOS這種機制更合適。但是在企業環境下，兩次“轉換”式的解決方案有很多其他的優勢，這里就沒必要展開說了，因為與話題無關。所以這兩種機制帶來的后果 就是，iOS總是比Android快，而且是天生的！

現在ART的出現代表了什么？代表了Android在啟動程序時將像iOS一樣，無須 進行第二次“轉換”工作了。ART把第二次“轉換”所要使用的時間放在“程序安裝時”進行，而不再是“程序啟動時”進行。這樣做雖然安裝程序時要慢一點， 但是在使用時就會明顯快起來。按我的淺薄理解，就是把以前每次啟動程序都要做的工作改成“一次性”的工作，放在用戶不那么在乎的安裝時完成。這從長期來看 也降低了總體的“轉換”時間。試想一個程序，安裝后你使用了N次。按原先Dalvik的方法（術語叫Just-in-time compilation），N次啟動就需要進行N次這樣的“轉換”。但是按照ART的方法（術語叫Ahead-of-time compilation），不管這個程序你使用幾次，都只發生一次“轉換”。這也解釋了為什么使用ART會降低CPU的使用頻率，進而降低電量的使用。

當 然，ART也會帶來其他的負面影響。其一是增加程序安裝所需的時間，這一點在上文中已經提到了原因，目前還不知道具體會是多少。考慮到其他技術因素，這個 時長的增加可能比我為了講解方便所舉的“第二次轉換”所需的時長要長一點，但是肯定不會長到無法忍受的地步。我查到的資料顯示，這個變化對小程序幾乎可以 忽略不計，受影響的應該是以游戲為主的程序，因為他們本身代碼量就更大。不過這跟你獲得的收益也是成正比的，因為ART可以讓你在打開游戲時省更多的時 間。如果將來都是“后臺安裝”的話，對用戶體驗更是微乎其微，你去看幾個新聞這時間就過去了。第二個缺點是會使安裝后的文件占用更多的空間，據稱是 10%-20%的增長。不過不要怕，這個增長指的是對“代碼”部分文件的增加。比如一個100M的游戲，可能代碼只有20M，剩下80M是圖片和音樂等文 件。所以即便增加20%的安裝所需空間，也只不過多了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空間價格極速下跌的21世紀？

最 后，據我了解，ART這個項目其實在2年前就已經開始了，只不過之前一直不受關注，只有零星的報道，畢竟那時候只是個“夢想”而已。可是現在，4.4版本 以“開發者預覽”的形式將其呈現出來，目的就是讓手機廠商、應用開發者等進行測試，從而幫助該項目進行改進。從我得到的信息來看，ART的穩定性并不差， 完全可以勝任日常使用。這也是為什么我會說，4.4的ART選項可能預示著5.0系統會出現重大改變---徹底從Dalvik轉換到ART。其實從實際情 況分析，這樣的轉換也是合情合理的。Java需要虛擬機進行“二次轉換”才能跑是因為要實現跨平臺。可是對Android來說，從某種意義上已經是單一平 臺的設備了，再使用兩次“轉換”意義不大。為了提升運行效率，重新設計運行時方法合情合理，而且沒有任何副作用。如果真的是這樣的話，iOS開發人員和其 用戶所引以為傲的流暢體驗將不再是一個值得炫耀的東西，因為這種體驗將隨著登陸Android平臺變得“大眾化”。再加上Android市場占有率的巨大 優勢、Google Play商店的崛起，iOS設備還能靠什么支撐自己的高價策略？Apple身上的光環已經隨喬布斯的離去而開始退去，iPhone走下神壇只會是時間問題。到了那個時候，iPhone NC中的C也就只能代表Cheap了。

本人并非計算機專業出身，專業背景是商科+IT技術。因此對技術的理解可能有偏差，如文中觀點有錯，歡迎指正。

Android 4.4上的測試版新虛擬機ART和老的Delvik之間的實際差距有多大呢？國外有網友就發布了兩個虛擬機的簡單對比，發現應用啟動速度互有勝負，但在應用切換方面明顯就是ART更有優勢。

Android 4.4擁有一個非常重要的隱藏功能，那就是正在測試當中的ART Java虛擬機，Google希望未來讓它來替代老的Dalvik，讓Android系統變得更流暢。這一個新的虛擬機在業內受到廣泛關注，那么新虛擬機 的表現又如何呢？近日國外有網友在Reddit上傳了兩個視頻，為大家帶來了不同虛擬機在啟動和切換應用的簡單對比。

用于對比的是兩臺從系統（ASOP Android 4.4 ROM）到安裝的應用都相同的2013版Nexus 7，而運行環境則分別是ART和Dalvik。