ART：Google兑现了提升Android性能的承诺

　　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。