本文作者/360首席技術(shù)專家?任寰

 
在結(jié)束不久的?Google?I/O?大會上，Android下一代操作系統(tǒng)“Android??L”帶來不少驚喜——新系統(tǒng)號稱運行更快、更省電。

然而開發(fā)者對這個新系統(tǒng)也有頗多疑問，比如新的運行模式ART對開發(fā)者意味著什么？ART模式能否讓應(yīng)用的體驗超越蘋果？我認為在ART運行方式下“L”的性能提升在15%到80%之間。同時，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)行垃圾回收時對應(yīng)用帶來的卡頓，使應(yīng)用運行更流暢。

而在安全性方面，ART和Dalvik相比，安全模型和基本機制沒有變化。但ART有一些細節(jié)改進，對安全有幫助。比如，安裝時對dex文件做了更嚴格的驗證。

圖：Android?L?運行界面

以下我匯集整理了論壇上開發(fā)者提問最多的6個問題，一并解答，希望可以幫助開發(fā)者更好滴認識這個全新的系統(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，生成的Dex文件包含Java的Byte?Code。在Android?L以前，默認用Dalvik虛擬機。應(yīng)用運行時，Dalvik對Java?Byte?Code進行解釋執(zhí)行，或進行Junt-In-Time的編譯。在Android?L里，應(yīng)用安裝時，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)用運行時直接執(zhí)行二進制指令。

• 優(yōu)化垃圾回收（garbage?collection）

垃圾回收主要有兩種：

（1）gc_concurrent。執(zhí)行時，Dalvik會在本次gc的開始和結(jié)束時會短時間暫停代碼的執(zhí)行。

（2）gc_for_alloc。執(zhí)行時，會較長時間中斷Java代碼的運行。在ART里，執(zhí)行g(shù)c_concurrent時，只會暫停代碼一次。執(zhí)行g(shù)c_for_alloc時，中斷Java代碼運行的時間大大縮小了?？傮w上講，ART里垃圾回收占用的開銷比Dalvik少50%以上。減少了垃圾回收時對應(yīng)用帶來的卡頓，使應(yīng)用運行更流暢。

問題2.?對應(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：對絕大多數(shù)開發(fā)者來說，不需要。不論虛擬機是Dalvik還是ART，安裝包里所包含的仍然是Dex文件。由Dex文件編譯為二進制文件的工作是在應(yīng)用安裝時，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里運行后，開發(fā)者還能在Java層面進行調(diào)試嗎？

答：可以。事實上，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文件有兩個原因：

1. 需要Dex里的關(guān)于類的信息，以支持Java反射等操作。
2. 調(diào)試時，要用Dex里的調(diào)試信息。

正由于這個原因，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我們實際測試下來，性能提升在15%到80%之間。對于大量使用CPU的應(yīng)用，性能提升比較明顯。但如果應(yīng)用程序的時間主要花在調(diào)用系統(tǒng)API，提升會小一些。因為很多系統(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，安全模型和基本機制沒有變化。但ART有一些細節(jié)改進，對安全有幫助。比如：

1. 安裝時對dex文件做了更嚴格的驗證。
2. 糾正了Dalvik長期存在的一個對象模型的問題：一個類里的方法，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標準一致。

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：

1. 因為安裝時進行了預(yù)先編譯。應(yīng)用安裝的時間變長，安裝后生成的文件變大。
2. 如果以DexClassLoader的形式加載代碼，第一次執(zhí)行時間也會變長。
3. 對應(yīng)用最好進行兼容性測試。大多數(shù)應(yīng)用無需修改，但如果應(yīng)用程序本身對Dex文件做了處理，比如進行了加殼，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)前大部分手機無法升級，只能購買新款手機。

 

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