查看: 179|回復: 12

新Android系統ART解析：流暢度、性能猛提升 [複製鏈接]

沫茶茶

Teenager I

Rank: 7 Rank: 7 Rank: 7

好友: 0
帖子: 4928
積分: 9785
最後登錄: 2018-7-31
在線時間: 0 小時

電梯直達

樓主

發表於 2014-7-7 12:29:24 |只看該作者 |倒序瀏覽

Android 下一個版本將會有兩個重大改變。其中一個是明顯的改變，系統界面采用全新的Material Design，另一個改變屬於底層部分，但是也直接影響到用戶體驗。Google將徹底拋棄 Davik，啟動新的應用環境ART（Android Runtime）。ART 能否解決長期困擾Android的卡頓問題？AnandTech網站對此進行了深入的分析。
架構
ART 完全兼容Dalvik的字節碼格式dex，因此，開發者編寫軟件不會受到影響，也無需擔心兼容性問題。ART的一大變化是，它不僅支持即時編譯（JIT），而且支持預先編譯（AOT）。在Dalvik上，每次軟件運行，都需從字節碼編譯為原生代碼，ART可以隻編譯一次。然後，軟件每次運行時，執行編譯好的原生代碼。預先編譯也為新的優化帶來了可能性。同時，這也會明顯改善電池續航，因為軟件運行時不用編譯了，從而減少了CPU的使用頻率，降低了能耗。
ART 也有一些缺點。其中一個是，設備首次啟動，以及應用的首次啟動時間會變長，不過，Google 宣稱說，這種差別不是很大，而且他們會在這方面努力，使其接近甚至超過 Dalvik。另一個缺點是原生代碼占用空間更大，不過，現在設備的空間應該都足夠。
垃圾回收
Android 虛擬機是自動內存管理。優點是，開發者無需擔心內存管理，缺點是，開發者失去了控制權，依賴於系統本身的機制。Dalvik 的垃圾回收機制是造成系統卡頓的原因之一。在Dalvik虛擬機下，啟動垃圾回收機制會造成兩次暫停（一次在遍歷階段，一次在標記階段）。所謂暫停，就是應用的所有線程都不再執行。如果暫停時間過長，應用渲染中就會出現掉幀。用戶體驗上來說，就是應用運行的時候出現卡頓。
Google宣稱，Neuxs 5的平均暫停時間是54ms，結果就是，每次垃圾回收啟動，平均掉幀是4幀。如果應用編寫的不好，情況會更加糟糕。Anandtech測試了FIFA遊戲。Dalvik環境下，啟動應用的幾秒內，垃圾回收啟動9次，應用暫停時間總和603ms，總共掉幀是214幀。在ART下，情況有了極大改善。同樣時間裡，應用暫停時間總和是12.364ms（4次前臺垃圾回收，2次後臺垃圾回收），總共掉幀是63幀。
ART 能夠做到這一點，是因為應用本身做了垃圾回收的一些工作。垃圾回收啟動後，不再是兩次暫停，而是一次暫停。在遍歷階段，應用不需要暫停，而標記階段的暫停時間也大大縮短，因為 Google使用了一種新技術（packard pre-cleaning），在暫停前就做了許多事情，減輕了暫停時的工作量。Google承諾說，他們已經把平均暫停時間降到了3ms，遠遠超過Dalvik的垃圾回收。
與此同時，Google還改進了內存分配系統，把分配速度加快了10倍。垃圾回收算法也進行了修改，以增強用戶體驗，避免應用被打斷。
64位支持
ART支持64位系統，這會帶來性能上的提升，加密能力的大幅改進，同時保持與現有32位應用的兼容性。與蘋果不同的是，Google使用了指針壓縮，以避免轉換到64位後，空間占用大幅增加，其虛擬機仍然是 32 位指針。
Google宣稱，現有Play Store上應用中，85%都可以轉移到64位，剩下的15%有原生代碼，需要重新編譯。總的來說，轉移到64位應該會在短時間內完成。
總結
從許多方面來說，Google兌現了其提升性能的承諾，解決了困擾Android的諸多問題。Android的一些致命弱點，原因在於非原生應用和自動內存管理系統，ART在這些方面做出了大量改進。總之，在應用的流暢度和性能方面，Android終於可以與iOS一決高下了。