Android L開發指南

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導語：Android下一代作業系統“ L”對開發人員意味著什嗎？ART模式能否讓應用的體驗超越蘋果？

剛剛結束的 Google I/O大會上，Android下一代作業系統“ L”帶來不少驚喜。新系統運行更快、更省電。

然而開發人員對這個新系統也有頗多疑問，比如新的運行模式ART對開發人員意味著什嗎？ART模式能否讓應用的體驗超越蘋果？360首席技術專家任寰認為在ART運行方式下“L”的效能提升在15%到80%之間。同時，ART最佳化了記憶體回收方式，執行效率比現行的Dalvik提高50%以上，減少了執行記憶體回收時對應用帶來的卡頓，使應用運行更流暢。

Android L 運行介面

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有一些細節改進，對安全有協助。比如，安裝時對dex檔案做了更嚴格的驗證。

以下彙集整理了360論壇上開發人員提問最多的6個問題，360首席技術專家任寰做瞭解答，希望可以協助開發人員更好地認識這個全新的系統。

問題1. 為什麼ART能提高效能？

答：主要來自兩方面。

一，預先（Ahead-of-time）編譯。Android應用開發時，產生的Dex檔案包含Java的Byte Code。在Android L以前，預設用Dalvik虛擬機器。應用運行時，Dalvik對Java Byte Code進行解釋執行，或進行Junt-In-Time的編譯。在Android L裡，應用安裝時，用系統工具dex2oat將安裝包中的Dex檔案編譯為ELF格式的執行檔案（.oat檔案）。應用運行時直接執行二進位指令。

二，最佳化記憶體回收（garbage collection）。記憶體回收主要有兩種：（1）gc_concurrent。執行時，Dalvik會在本次gc的開始和結束時會短時間暫停代碼的執行。（2）gc_for_alloc。執行時，會較長時間中斷Java代碼的運行。在ART裡，執行gc_concurrent時，只會暫停代碼一次。執行gc_for_alloc時，中斷Java代碼啟動並執行時間大大縮小了。總體上講，ART裡記憶體回收佔用的開銷比Dalvik少50%以上。減少了記憶體回收時對應用帶來的卡頓，使應用運行更流暢。

問題2. 對應用開發人員來說，需要做什麼適配工作以支援ART。比如重新編譯，打包？

答：對絕大多數開發人員來說，不需要。不論虛擬機器是Dalvik還是ART，安裝包裡所包含的仍然是Dex檔案。由Dex檔案編譯為二進位檔案的工作是在應用安裝時，由裝在裝置上的系統工具dex2oat完成的。

問題3. Android的應用在ART裡運行後，開發人員還能在Java層面進行調試嗎？

答：可以。事實上，應用安裝後，編譯產生的.oat檔案中，包含了原始的Dex檔案。保留Dex檔案有兩個原因：一，需要Dex裡的關於類的資訊，以支援Java反射等操作。二，調試時，要用Dex裡的調試資訊。正由於這個原因，編譯產生的.oat檔案，大小是原始的Dex檔案的兩倍以上。

問題4. 用ART後，效能最終能提高多少？

答：取決於具體的應用。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，效能提升在15%到80%之間。對於大量使用CPU的應用，效能提升比較明顯。但如果應用程式的時間主要花在調用系統API，提升會小一些。因為很多系統API的代碼主要在底層的.so裡面。

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有一些細節改進，對安全有協助。比如：一，安裝時對dex檔案做了更嚴格的驗證。二，糾正了Dalvik長期存在的一個物件模型的問題：一個類裡的方法，如果沒有加訪問限制（即沒有用Public，Private，Protected描述），Java規定是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裡做了修改，行為與Java標準一致。

問題6. Android L使用ART後，有什麼要引起注意的地方？

答： 一，因為安裝時進行了預先編譯。應用安裝的時間變長，安裝後產生的檔案變大。

二，如果以DexClassLoader的形式載入代碼，第一次執行時間也會變長。

三，對應用最好進行相容性測試。大多數應用無需修改，但如果應用程式本身對Dex檔案做了處理，比如進行了加殼，可能有相容性問題。

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，不過鑒於目前Android系統片段化的現狀，當前大部分手機無法升級，只能購買新款手機。