Noua versiune de Android are o inovație importantă, deși nu foarte vizibilă la prima vedere - a apărut o nouă mașină virtuală ART. Ce este ART, o mașină virtuală, și de ce este nouă este descris în blogul în limba engleză al lui Atif Khan, o intrare din care am decis să traducem pentru tine. Îți exprimăm o recunoștință deosebită pentru ajutorul tău Angela Bozhinova.
În lumea modernă a tehnologiei și a abrevierilor, nimeni nu este surprins de noi nume și abrevieri. Cu toate acestea, există o problemă: utilizatorii obișnuiți nu sunt întotdeauna pe deplin conștienți de ceea ce a învățat gadgetul lor după actualizare. Dezvoltatorii rareori ne încântă cu descrieri detaliate ale inovațiilor și noilor tehnologii și este extrem de rar să găsim o explicație clară pe site-ul oficial - în cel mai bun caz, utilizatorul va găsi doar o scurtă descriere cu expresii și mai de neînțeles.
Încercăm întotdeauna să ajutăm utilizatorii să înțeleagă noile dispozitive și tehnologii, așa că am decis să vă spunem, cititorilor noștri, despre tehnologia ART mai detaliat și, de asemenea, să facem o mică comparație cu mașina virtuală familiară Dalvik.
Ce este o aplicație de rulare (mașină virtuală)?
Discuția despre Dalvik și ART este imposibilă fără înțelegerea elementelor de bază, așa că mai întâi să vorbim despre mașina virtuală ca atare. Un timp de rulare a unei aplicații este un set de instrucțiuni executate pentru a traduce codul aplicației în cod pe care un computer îl poate înțelege. Mașina virtuală este utilizată fără să fie măcar parte a programului principal. În general, toate limbajele de computer „gestionate” (Java în Android, C# în Windows Phone, ECMAScript în browsere) necesită un astfel de mediu pentru a înțelege limba în care este scrisă aplicația.
Android folosește o mașină virtuală pentru a executa fișiere DEX (similar cu EXE din Windows), care sunt conținute în arhiva APK a aplicației Android. Există două avantaje ale unei astfel de soluții. În primul rând, fiecare aplicație rulează pe un sistem izolat de nucleul sistemului de operare, astfel încât acesta din urmă se simte mai mult sau mai puțin în siguranță. În al doilea rând, utilizarea unei mașini virtuale deschide calea aplicațiilor multiplatformă, adică aplicația poate rula pe un smartphone ARM, tabletă MIPS sau computer x86.
După cum știți, în tot acest timp Android a folosit mașina virtuală Dalvik, pe care probabil că toți cei care s-au adâncit puțin în caracteristicile sistemului de operare au întâlnit-o probabil.
De ce să folosiți un timp de rulare a aplicației?
Am răspuns deja la această întrebare mai sus. Fără îndoială că folosirea unei mașini virtuale încetinește execuția aplicațiilor, dar are câteva avantaje care influențează alegerea în favoarea ei.
- Mașina virtuală rulează cod de aplicație terță parte într-un mediu izolat. În consecință, codul care poate dăuna nucleului sistemului de operare nu va putea interacționa direct cu fișierele de sistem, ceea ce va proteja sistemul. Un avantaj uriaș al utilizării unei mașini virtuale este funcționarea mai stabilă și mai fiabilă a sistemului principal.
- Prin Google Play Store și alte surse, dezvoltatorul distribuie un fișier APK al programului său, care conține instrucțiuni necompilate care vor fi „asamblate” de o mașină virtuală înainte de execuție. Această soluție oferă o compatibilitate mai mare; în caz contrar, codul compilat pentru dispozitivele bazate pe Snapdragon nu va putea rula pe dispozitivele Atom. Prin urmare, mașina virtuală rezolvă problema cu destinația de compilare.
Ce este Dalvik și care este problema lui?
Aceasta este întrebarea principală. Dalvik a fost folosit în Android încă de la prima versiune a sistemului de operare, din 2007, și în tot acest timp a existat practic o schimbare majoră - apariția „compilației din zbor” în Froyo, mai cunoscută ca JIT. Caracteristica sa principală este că aplicația este complet compilată atunci când utilizatorul deschide sau rulează instrucțiunile corespunzătoare. Aceasta este o remediere foarte utilă, deoarece înainte de 2.2 toate aplicațiile erau compilate pas cu pas, ceea ce reducea viteza; Singurul dezavantaj al acestei soluții este că atunci când programul pornește, procesorul are o sarcină serioasă.
Pentru a evita munca suplimentară atunci când rulați din nou programul, sistemul colectează toate instrucțiunile compilate în timpul utilizării aplicației și le trimite într-un cache, care este stocat în sistemul de fișiere cu extensia *.ODEX (Optimized Dalvik EXecutable). De îndată ce lansați aplicația pentru a doua oară, Dalvik nu va mai compila, dar va încărca în memorie date deja optimizate pentru dispozitivul dvs. Cu toate acestea, apelarea unei funcții de aplicație care nu a fost folosită înainte va face ca instrucțiunile să fie compilate din nou. Dacă în acest moment sistemul efectuează lucrări de la terți (de exemplu, ascultarea muzicii sau actualizarea aplicațiilor), atunci din cauza supraîncărcării procesorului și a subsistemelor de intrare/ieșire, pot fi observate smucituri și frâne vizibile în memorie. Aici intervine ART.
Ce este ARTA și cum va salva lumea?
ART, sau Android RunTime (un nume foarte strâmb) este o nouă mașină virtuală pe care Google a introdus-o în Android 4.4 ca unul dintre instrumentele de dezvoltare (Dalvik este folosit implicit). Principala diferență între noul timp de rulare al aplicației este utilizarea tehnologiei Ahead-Of-Time (AOT, „ahead of time”). ART compilează toate instrucțiunile de aplicare înainte de a începe, în timpul procesului de instalare. Timpul acestuia din urmă crește, precum și cantitatea de memorie permanentă ocupată de program, dar mașina virtuală nu mai compilează aplicația curentă în timpul execuției acesteia, ceea ce îmbunătățește confortul atunci când se utilizează activ multitasking. Cu toate acestea, este recomandabil să aveți mai multă RAM, deoarece ART va încărca în el chiar și acele instrucțiuni ale aplicației pe care este posibil să nu le utilizați niciodată.
Dalvik vs. ARTĂ
Să comparăm pe scurt cele două mașini virtuale 
ART este încă un experiment
Desigur, în acest moment ART este doar în curs de testare și este disponibil doar pentru dispozitivele care rulează Android 4.4 și chipset-uri de la Qualcomm. Cu toate acestea, acum puteți trece de la Dalvik la ART prin instrumente ascunse pentru dezvoltatori (meniul se deschide după câteva atingeri pe numărul versiunii din informațiile dispozitivului). Vă rugăm să rețineți că nu toate aplicațiile vor putea funcționa în ART fără actualizări suplimentare; Apropo, prima lansare în modul ART poate dura până la 30 de minute.
Google a pus ART la dispoziția dezvoltatorilor acum, pregătind scena pentru o tranziție completă la această mașină virtuală în viitor. Asta nu înseamnă că ART este stabilă nici acum. Acesta este un experiment și noua mașină virtuală poate să nu fie pregătită pentru utilizarea de zi cu zi.
Era loc pentru multe schimbări și îmbunătățiri. Cele mai multe dintre ele atrag imediat atenția chiar și a utilizatorului obișnuit al acestui sistem. Aceasta este, desigur, instalarea aplicației Hangouts ca mesager standard, un meniu de apelare reproiectat și adăugarea unei tastaturi Emoji. Fanii Android experimentați vor simți cu siguranță o creștere a performanței în comparație cu versiunile mai vechi. Cu toate acestea, există și laturi ascunse, care, conform logicii, ar trebui să fie de interes doar pentru dezvoltatori. Cu toate acestea, semnificația uneia dintre aceste inovații este deosebit de mare. În plus, în curând ne va afecta pe fiecare dintre noi și, prin urmare, ar fi pur și simplu o crimă să păstrăm tăcerea asupra detaliilor sale.
Probabil, mulți dintre voi ați auzit măcar că în Android KitKat a apărut un mod special. Esența sa constă în lansarea mai rapidă a aplicațiilor și execuția lor mai stabilă și mai lină. Poate că încercările de a rezolva această problemă pe cont propriu nu au fost încununate cu succes. Acest lucru nu este surprinzător: cuvintele „mașină virtuală” și „compilare” pot speria pe oricine, mai ales dacă informațiile sunt consumate dintr-o sursă în limba engleză. Pentru a rezolva această problemă, am decis să înțelegem noi înșine esența problemei, prezentând-o în cea mai accesibilă formă.
Câteva concepte de bază
Înainte de a vă familiariza cu esența inovației, trebuie să vă faceți o idee despre câteva detalii. Primul dintre acestea este mediul de rulare al aplicației. În termeni simpli, conceptul notoriu este o colecție de instrucțiuni care sunt executate în timp ce o anumită aplicație rulează. Instrucțiunile, la rândul lor, traduc codul programului în cod pe care sistemul îl poate rula. În consecință, absolut toate limbajele de calculator necesită un mediu de execuție specific pentru a rula aplicații scrise în ele.
Sistemul nostru de operare Android preferat folosește mașini virtuale ca mediu de rulare, primul dintre care, Dalvik, a început să funcționeze încă din 2007. Ei îi datorăm înghețurile periodice ale interfeței și uneori lansări lente ale aplicațiilor. Cu toate acestea, această problemă poate deveni în curând parte a istoriei.
De ce mașini virtuale?
Acest tip de mediu de rulare are două avantaje necondiționate care fac viața mai ușoară nu numai dezvoltatorilor, ci și nouă, utilizatorilor. Primul avantaj este protecția sistemului. Nu întâmplător o mașină virtuală se numește virtuală: funcționarea sa este complet izolată de sistemul de operare. În consecință, o eroare sau o înghețare banală nu va afecta în niciun fel performanța dispozitivului dvs.
Al doilea avantaj este multiplatformă. Mașina virtuală va putea rula aplicația, chiar dacă a fost creată pe un PC.
Avantajele și dezavantajele Dalvik
Dalvik, ca tot ce este pe lumea asta, este imperfect. Motivul spascării periodice a interfeței este tipul de conversie a codului aplicației în hardware. Această mașină face acest lucru în direct, iar acest tip de compilație se numește Just-In-Time. În consecință, este aproape imposibil să preziceți apariția bug-urilor, deoarece acest lucru se poate întâmpla în orice moment. Probabilitatea ca acest lucru să se întâmple este deosebit de mare în timpul primei lansări, când o parte din codul convertit nici măcar nu este stocată în cache.
Problema încetinirii primei lansări, de altfel, nu este deloc întâmplătoare. Acest lucru se întâmplă deoarece sistemul trebuie să adună toate fișierele necesare pentru a rula aplicația și pentru a încărca RAM cu ele. În acest caz particular, dispozitivele cu o cantitate mică de RAM suferă cel mai mult, pentru care procesul de încărcare este încărcat, dacă nu cu blocarea aplicației, atunci cel puțin cu întârzieri vizibile în execuția acesteia.
Compilarea on-the-fly încarcă în mod semnificativ procesorul, dar în același timp permite dezvoltatorilor să nu fie nevoiți să optimizeze codul pentru fiecare procesor individual și alte componente ale dispozitivului.
O nouă mașină virtuală este concepută pentru a corecta cele de mai sus, care a reușit să fie remarcată de departe de cel mai complicat nume - Android Runtime. Sau prescurtat ca ART.
Avantajele și dezavantajele ART
Noua mașină virtuală a prins viață cu Android 4.4 KitKat, dar nu i s-a acordat atenția cuvenită la prezentare. Motivul pentru aceasta este că ART este încă în stadiu experimental. Cu toate acestea, deși Dalvik este folosit ca mașină implicită, puteți trece la Android Runtime acum.
Cu toate acestea, nu vă grăbiți să faceți acest lucru. Mai întâi trebuie să vă familiarizați cu caracteristicile noii versiuni.
Cel mai notabil avantaj al ART este un nou tip de compilație numit Ahead-Of-Time. Cititorii care știu engleza probabil au ghicit imediat ce se întâmplă. Dar adevărul este că procesul de conversie a codului în noua versiune este efectuat înainte de lansarea aplicației - chiar și în timpul instalării. În consecință, apar imediat câteva dezavantaje, care, în mod corect, merită menționate. Acesta este, în primul rând, un proces de instalare mai lung și, în al doilea rând, o dimensiune finală mai mare a aplicației. Un alt dezavantaj este o consecință a imaturității ART: mașina virtuală nu funcționează în prezent cu toate aplicațiile.
Cu toate acestea, lista meritelor este mult mai semnificativă. Aceasta este, de exemplu, o interfață mai fluidă și o încărcare mai rapidă a aplicațiilor. În plus, deoarece procesul de compilare este efectuat o singură dată, nu va încărca în continuare procesorul, ceea ce va duce la o autonomie îmbunătățită a dispozitivului.
Proprietarii de dispozitive care rulează Android 4.4 cu procesor Snapdragon pot trece la mașina virtuală ART în meniul dezvoltatorului.
Concluzie
Dezvoltarea acestei tehnologii are un potențial enorm. În joc este dezmințirea mitului despre încetineala și instabilitatea Android, care nu numai că va mulțumi proprietarii de dispozitive care îl rulează, dar va elimina și cel mai serios argument din dezbaterea susținătorilor iOS.
Momentan, reprezentanții Google nu raportează momentul implementării finale și înlocuirii lui Dalvik cu ART. Aș vrea să cred că acest lucru se va întâmpla foarte curând.
Am scris anterior că o mașină virtuală Dalvik un concurent a apărut în formă ARTĂ. Este timpul să vorbim mai detaliat despre ce este și ce beneficii așteaptă Android utilizatorii în curând.
ARTĂ(o abreviere a termenului " Android Runtime") este o nouă aplicație de rulare scrisă în C/C++, care diferă de cea existentă în Android mașină virtuală Dalvik faptul că toate aplicațiile din sistem sunt deja compilate, ceea ce înseamnă că nu este nevoie de Compilatorul JIT dispare.
Prin urmare, ARTĂ vă permite să rulați aplicații pe hardware diferit (wiz. ARM, x86) fără adaptare preliminară de către dezvoltatori. În plus, este nevoie de jumătate din timp pentru a lansa aplicații în condiții noi. Există și unele neajunsuri, dintre care una este legată de principiul funcționării în condiții ARTĂ. Acest mediu duce la faptul că toate informațiile necesare sunt traduse într-un limbaj orientat către mașină în timpul instalării aplicației ( compilare AOT), iar acest lucru necesită timp suplimentar, motiv pentru care întregul proces de instalare este foarte lung, iar aplicațiile ocupă mai mult spațiu, deoarece sunt compilate tot timpul.
Deşi ARTĂ si este prezent in Android 4.4 KitKat, dar implicit este încă mașina virtuală Dalvik. ARTĂ Este încă în curs de dezvoltare, dar oricine poate activa deja noua tehnologie:
Setări -> Opțiuni pentru dezvoltatori -> Selectați timpul de execuție
Dacă decideți să testați un mediu nou, atunci nu uitați că prima pornire poate dura până la 20 de minute, sau chiar mai mult: sistemul va dura mult timp pentru a trece la noile principii de funcționare. Bibliotecă libdvm.so va fi înlocuit cu libart.soși fișierele ODEX către OAT. Acesta din urmă poate fi găsit.
Rețineți că ar trebui să treceți la ARTĂ in caz de ROM-uri personalizate’ami nu este recomandat, deoarece poate exista o problemă cu incompatibilitatea cu versiunea curentă Gapps aplicații, care vor duce la erori, blocări ale sistemului și fac imposibilă lucrul pe dispozitiv.
Din moment ce în Android 4.4 KitKat Deoarece avem de-a face doar cu un prototip al unui nou mediu de rulare a aplicației, este prea devreme pentru a trage concluzii pe baza rezultatelor practice actuale. ARTĂ nu a fost încă optimizat deloc, dar putem spune deja că în noile condiții, aplicațiile vor fi mai rapide, animațiile vor deveni mai fluide, iar răspunsul la atingerea ecranului tactil se va îmbunătăți. in afara de asta ARTĂ va putea reduce sarcina procesorului: majoritatea proceselor vor trebui să utilizeze doar o parte din nuclee. Acest lucru va duce la o utilizare mai eficientă BRAŢ arhitectură mare mic, ceea ce înseamnă consum de energie Android dispozitivele vor fi reduse și timpul de funcționare va fi mărit.
De fapt ARTĂ include două compilatoare backend. Atât primul cât și al doilea sunt AOT (Inaintea timpului) compilatoare, iar unul dintre ele este folosit pentru a recunoaște codul mașinii și a lucra cu GCC, cl.exe ( compilator LLVM).
Impact asupra dezvoltatorilor
Destul de ciudat, dar la crearea aplicațiilor, trecerea la ARTĂ nu trebuie reflectat. Specificul noului mediu este că ARTĂ citește bytecode pentru Dalvik, ceea ce înseamnă că nu va trebui să dobândiți cunoștințe și abilități noi. Lucrarea se va desfășura cu același Java bytecode. Pe de altă parte, AOT compilarea are un dezavantaj: erori care apar pe hardware diferit. Din acest motiv, dezvoltatorii vor trebui să își testeze aplicațiile pe mai multe dispozitive Android. În același timp, precompilarea vă va permite să reduceți cantitatea posibilă de muncă și să creați aplicații cu ARTĂ va fi posibil în orice limbă cu Interfață LLVM. Separat, merită remarcat accesul la codul mașinii: dezvoltatorii vor avea mai multe oportunități, dar în cazul unei erori, produsul finit poate fi dăunător Android dispozitiv. Ultimul punct important se referă la utilizare JNI- un mecanism standard pentru rularea codului sub controlul unei mașini virtuale Java, care este asociat cu asigurarea compatibilității binare.
Cel mai probabil, dezvoltatorii diferitelor imagini personalizate de recuperare vor trebui, de asemenea, să ofere o nouă opțiune, similară cu cea care a permis ștergerea Dalvik cache.
Concluzie
Mergi la ARTĂ va avea ca rezultat performanță Android dispozitivele vor crește, iar numărul de lag-uri va scădea. Până acum vedem doar o versiune de încercare a noului mediu de rulare a aplicației, dar acesta este deja un pas foarte serios către noi schimbări. Nu se știe încă cât de curând va fi finalizată tranziția.
Principalele dezavantaje ale lui Dalvik în comparație cu ART
- Dalvik mai lent, ca și alte mașini virtuale.
- Compilatorul JIT- acesta este un cod suplimentar, ceea ce înseamnă o bătaie de cap suplimentară pentru unii dezvoltatori.
Principalele dezavantaje ale ART comparativ cu Dalvik
- Creșterea volumului de aplicații.
- Timp de instalare crescut
Buna ziua! Dacă sunteți confuz cu privire la ceea ce se va schimba pentru utilizator la schimbarea duratei de execuție de la Dalvik la ART, atunci această postare va fi de interes pentru dvs. Înainte de a vorbi despre noul mediu, să vorbim despre binecunoscutul mediu Dalvik. Definiție Dalvik Virtual Machine este o mașină virtuală bazată pe registre dezvoltată de Dan Bornstein ca parte a platformei mobile Android. Pentru ce este folosită mașina virtuală Dalvik? Dalvik…
Buna ziua!
Dacă sunteți confuz cu privire la ceea ce se va schimba pentru utilizator la schimbarea duratei de execuție de la Dalvik la ART, atunci această postare va fi de interes pentru dvs.
Înainte de a vorbi despre noul mediu, să vorbim despre binecunoscutul mediu Dalvik
Definiție
Dalvik Virtual Machine este o mașină virtuală bazată pe registre dezvoltată de Dan Bornstein ca parte a platformei mobile Android.
Pentru ce este folosită mașina virtuală Dalvik?
Dalvik rulează aplicații și cod scris în Java. Un compilator Java standard convertește codul aplicației, inițial în bytecode și apoi în fișiere cu extensia „.dex”. Aceste fișiere, la rândul lor, sunt folosite de mașina virtuală Dalvik.
De ce Google schimbă timpul de execuție?
Principalul factor pentru Google este accelerarea interfeței. Toată lumea știe că buna corporație a făcut deja un pas mare în această direcție odată cu lansarea Android 4.1 Jelly Bean. După cum vă amintiți, în această versiune a fost anunțat Project Butter, care a îmbunătățit cu adevărat viteza interfeței (animație). Dar Google nu s-a oprit aici și a decis să schimbe mediul de execuție a aplicației, să-și ia rămas bun de la DalvikVM și să înceapă să lucreze în mediul ART.
Cum funcționează Dalvik și cum va funcționa ART?
DalvikVM funcționează în timp real, adică convertește codul în hardware „din mers” (Just-In-Time). Punând astfel mult stres pe procesor.
Dar precompilatorul ART va converti codul imediat la instalarea aplicației.
proPrecompilator ART:
+ Viteză crescută de finalizare a sarcinilor „grele”.
+ Face posibilă dezactivarea mai des a nucleelor de procesor neutilizate. În acest fel, durata de viață a bateriei dispozitivului poate crește.
Desigur, există și dezavantaje. Unul, în opinia mea, principalul este creșterea dimensiunii programului instalat. Desigur, proprietarii de dispozitive cu 32 GB de memorie la bord nu vor simți acest lucru. Dar există și dispozitive cu chiar și 8 GB la bord...
Concluzie
Proprietarii de dispozitive din linia Nexus, cu noua versiune Android OS 4.4 KitKat, pot vedea deja ce avantaje are noul mediu de rulare a aplicației (ART). Puteți trece de la Dalvik la ART în setările dezvoltatorului.
Dar momentan nu se știe încă când ART îl va înlocui complet pe Dalvik.
Pentru a face „Instrumente pentru dezvoltatori” să apară în setări:
- Accesați „Setări” -> „Despre telefon”
- Pe elementul „Număr de compilare”, faceți clic de 7 ori la rând (după câteva clicuri, pe ecran apare un mesaj despre câte ori mai trebuie să faceți clic pentru ca elementul „Instrumente pentru dezvoltatori” să apară în meniu.
- Accesați Setări -> Opțiuni pentru dezvoltatori -> Selectați timpul de execuție.
- Selectați „Utilizați ART” (sau „Folosiți Dalvik”)
După schimbarea duratei de rulare la ART, telefonul se va reporni. Cu toate acestea, prima descărcare va dura mai mult deoarece aplicațiile Android vor fi recompilate în coduri de mașină. Acest lucru permite aplicațiilor să se deschidă și să ruleze mai rapid, deoarece, spre deosebire de Dalvik, nu mai necesită compilare în timp real. ART are și dezavantaje. Aplicațiile vor ocupa mai mult spațiu (ceea ce nu este atât de semnificativ), vor dura puțin mai mult pentru instalare și vor ocupa cu 10-20% mai multă memorie RAM. În plus, pot apărea probleme cu funcționarea unor funcții.
Și activarea ART ne-a permis să creștem semnificativ viteza de lucru. Creșterea performanței este asociată, desigur, nu doar cu ART, ci și cu eliminarea aplicațiilor Android din firmware-ul adăugat de Samsung și AT&T. Oricum, nu am folosit niciodată aceste aplicații, dar a fost imposibil să le șterg din firmware-ul nativ folosind eliminarea obișnuită a programelor.
Este prea devreme să vorbim despre stabilitate, dar după două zile de utilizare a telefonului nu au fost găsite probleme semnificative. În plus, revenirea la utilizarea Dalvik este la fel de ușoară. Prin urmare, recomand utilizatorilor experimentați să încerce această inovație, deoarece interfața funcționează acum la fel de bine ca și în iOS.
Ați încercat ARTA? Ați simțit creșterea vitezei în comparație cu Dalvik?
Actualizare (25 iunie 2014)
Testarea ART a continuat pe telefoanele Google Nexus S și Galaxy s3 (AT&T i747) pe Android 4.4 - 4.4.2. În același timp, Galaxy SIII a folosit firmware CyanogenMod 11 (Quantum 3.5), iar Google Nexus S a folosit AOSP KitKat 4.4.2 Mod pentru Nexus S. Nu au fost observate probleme la utilizarea ART. Și asta în ciuda faptului că firmware-ul Quantum Kernel pentru Galaxy s3 este optimizat pentru Dalvik, iar dezvoltatorul acestuia nu recomandă utilizarea ART. Nu există un câștig de performanță vizibil pe Galaxy s3 atunci când utilizați sarcini de zi cu zi (deși smartphone-ul ar trebui să ruleze mai repede din cauza lipsei de compilare în timp real). În mod similar, pe vechiul Google Nexus S creșterea vitezei nu este vizibilă pentru ochi.
