ART:Google兑现了提升Android性能的承诺

2014-07-08 22:27:49来源: 爱范儿
   

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  Android下一个版本将会有两个重大改变。其中一个是明显的改变,系统界面采用全新的Material Design,另一个改变属于底层部分,但是也直接影响到用户体验。Google将彻底抛弃Davik,启动新的应用环境ART(Android Run time)。ART能否解决长期困扰Android的卡顿问题?AnandTech网站对此进行了深入的分析。

  架构

  ART完全兼容Dalvik的字节码格式dex,因此,开发者编写软件不会受到影响,也无需担心兼容性问题。ART的一大变化是,它不仅支持即时编译(JIT),而且支持预先编译(AOT)。在Dalvik上,每次软件运行,都需从字节码编译为原生代码,ART可以只编译一次。然后,软件每次运行时,执行编译好的原生代码。预先编译也为新的优化带来了可能性。同时,这也会明显改善电池续航,因为软件运行时不用编译了,从而减少了CPU的使用频率,降低了能耗。

  ART也有一些缺点。其中一个是,设备首次启动,以及应用的首次启动时间会变长,不过,Google宣称说,这种差别不是很大,而且他们会在这方面努力,使其接近甚至超过Dalvik。另一个缺点是原生代码占用空间更大,不过,现在设备的空间应该都足够。

  垃圾回收

  Android虚拟机是自动内存管理。优点是,开发者无需担心内存管理,缺点是,开发者失去了控制权,依赖于系统本身的机制。Dalvik的垃圾回收机制是造成系统卡顿的原因之一。在Dalvik虚拟机下,启动垃圾回收机制会造成两次暂停(一次在遍历阶段,一次在标记阶段)。所谓暂停,就是应用的所有线程都不再执行。如果暂停时间过长,应用渲染中就会出现掉帧。用户体验上来说,就是应用运行的时候出现卡顿。

  Google宣称,Neuxs 5的平均暂停时间是54ms,结果就是,每次垃圾回收启动,平均掉帧是4帧。如果应用编写的不好,情况会更加糟糕。Anandtech测试了FIFA游戏。Dalvik环境下,启动应用的几秒内,垃圾回收启动9次,应用暂停时间总和603ms,总共掉帧是214帧。在ART下,情况有了极大改善。同样时间里,应用暂停时间总和是12.364ms(4次前台垃圾回收,2次后台垃圾回收),总共掉帧是63帧。

  ART能够做到这一点,是因为应用本身做了垃圾回收的一些工作。垃圾回收启动后,不再是两次暂停,而是一次暂停。在遍历阶段,应用不需要暂停,而标记阶段的暂停时间也大大缩短,因为Google使用了一种新技术(packard pre-cleaning),在暂停前就做了许多事情,减轻了暂停时的工作量。Google承诺说,他们已经把平均暂停时间降到了3ms,远远超过Dalvik的垃圾回收。

  与此同时,Google还改进了内存分配系统,把分配速度加快了10倍。垃圾回收算法也进行了修改,以增强用户体验,避免应用被打断。

  64位支持

  ART支持64位系统,这会带来性能上的提升,加密能力的大幅改进,同时保持与现有32位应用的兼容性。与苹果不同的是,Google使用了指针压缩,以避免转换到64位后,空间占用大幅增加,其虚拟机仍然是32位指针。

  Google宣称,现有Play Store上应用中,85%都可以转移到64位,剩下的15%有原生代码,需要重新编译。总的来说,转移到64位应该会在短时间内完成。

  总结

  从许多方面来说,Google兑现了其提升性能的承诺,解决了困扰Android的诸多问题。Android的一些致命弱点,原因在于非原生应用和自动内存管理系统,ART在这些方面做出了大量改进。总之,在应用的流畅度和性能方面,Android终于可以与iOS一决高下了。

关键字:Google  Android

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2014/0708/article_34944.html
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