安卓的改进，看看安卓一直怎样在速度上追赶 iOS
发布于 2017-06-15 00:28:55 | 170 次阅读 | 评论: 0 | 来源: 网友投递
Android移动端操作系统
Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发。尚未有统一中文名称，中国大陆地区较多人使用“安卓”或“安致”。
一直以来人们都有这样的印象，认为搭载iOS系统的iPhone一定比搭载Android系统的安卓手机流畅。潜移默化中，不少果粉甚至是普通吃瓜群众都形成了这样的思维定式：安卓就是卡、慢的代名词。然而，就是这样一个群众眼中的“卡、慢”的系统，不知不觉间已经走过了第十个年头。这么多年过去了这个观点还成立吗？
Android 8.0不久前已经发布了，尽管Android对比iOS似乎有“先天缺陷”，但一直以来谷歌都在不遗余力地提升安卓系统的流畅度。我们不妨来看看谷歌在这方面都做了哪些努力。
Android 4.1：黄油计划
2012年6月，Google I/O 2012开发者大会上，谷歌发布了Android 4.1，该版本担负着“承上启下”的作用，4.1系统继承了4.0的基本特性，又加入了Project Butter的新特性。Project Butter中文称为黄油计划，Google希望新版的Android如黄油一般丝般润滑，所以称之为黄油。该系统使用了新的处理架构，让Android设备中的双核、四核处理器能够得到优化，发挥出强劲的性能。
图片来自The Verge
其次，在4.1版本中，特效动画的帧速提高至60fps，优化最佳性能和较低的触摸延迟，提供了一个流畅、直观的用户界面。
为了确保帧速一致，4.1版本的Android框架所有的绘图和动画都将统一VSYNC计时，应用渲染、触摸事件、画面构图、显示刷新等操作都会锁定在16毫秒响应，所有的帧都没有提前或者落后。此外，还新增三重影像缓冲技术，让所有的渲染感觉更顺畅。触摸延时不仅会遵循VSYNC计时，还会在触摸操作时做出预判是否要提前渲染，此外在CPU闲置时会分配更多的处理能力来应对触摸事件，确保触摸没有延迟。
黄油项目（Project Butter）为我们带来了Android系统的重大改进，谷歌终于开始直面Android系统流畅度这个古老并重要的问题了。
Android 4.4：对齐唤醒
其实，很多时候，安卓系统的卡顿并不是由系统本身造成的，而是由于安卓开放的特性例如对第三方APP限制较少，所以很多APP长期恶意在后台运行，定期唤醒系统，随着安装的APP越来越多，各种APP会一窝蜂地唤醒系统，而每次唤醒都会让CPU处于高负荷运转状态，导致手机待机时也非常耗电。
而4.4版本很明显的针对这个问题而做出了优化，在该版本中加入了对齐唤醒功能，把原来需要分别在不同时间唤醒系统的多个APP集中在某个时间一次性唤醒。这样，系统被唤醒的次数大幅减少，CPU也不用频繁的工作，手机也就不会这么卡顿和耗电了。
Android 5.0：ART虚拟机
一直以来，Dalvik虚拟机背负着Android应用卡顿的罪名，原因则是应用在运行的过程中，虚拟机Dalvik通过一个叫JIT（Just-in-time）的解释器动态的进行编译并执行，这一过程也拖慢了运行效率。而在5.0版本中，原有的Dalvik虚拟机被新的ART虚拟机代替。
Android Runtime（缩写为 ART），是一种在Android操作系统上的运行环境，由Google公司研发。ART能够把应用程序的字节码转换为机器码，是Android所使用的一种新的虚拟机。它与Dalvik的主要不同在于：Dalvik采用的是JIT技术，而ART采用Ahead-of-time（AOT）技术，也就是预编译技术，安装应用的时候，代码中的字节码将被编译成机器码。而由于有了机器码，下次打开的时候就不需要再编译了，这就提高了运行效率，APP启动速度明显加快。ART同时也改善了性能、垃圾回收(Garbage Collection)、提高续航能力、应用程序除错以及性能分析。
Android 6.0：Doze嗜睡模式
4.4的对齐唤醒已经对后台APP做出了一定限制，但是显然对于那些“毒瘤APP”显然是不够的，为了杜绝“毒瘤”APP不断在后台消耗资源和电量，6.0版本加入了Doze嗜睡模式，在Doze模式中，系统尝试去通过减少应用的网络访问和CPU敏感的服务来保护电池。它也阻止应用通过访问网络，并且延缓应用的任务、同步和标准alarms。
同时系统定期退出Doze模式（maintenance window）去让app完成他们被延缓的动作。在maintenance window期间，系统运行所有挂起的同步、任务和alarms，同时也能访问网络。只要用户通过移动、点亮屏幕或则插上充电器唤醒设备的时候，系统会退出Doze模式，所有的APP退回到正常活动状态。
Android 7.0：优化系统代码
如果说前几代Android是在改善应用环境，提升应用体验的话，那么7.0版本就是优化Android的运行环境了，谷歌表示，7.0版本会是最具销量的一代Android操作系统，7.0版本主要通过减少代码的形式来提升运行速度，Android N的代码减少了50%，新的代码减少50%，软件运行速度提升幅度达到600%，应用安装提速75%。自从Android5.0换了ART虚拟机开始，因为安装时要对大量的代码进行预编译，应用安装速度一直被用户诟病，Google终于在Android7.0上解决了这一问题。
此外，7.0版本另一个优化是，每次手机升级完系统之后不用等待漫长的应用优化过程，直接就可以进入系统。
Android 8.0：针对低配设备的Android Go，系统/应用启动优化
8.0相对前几个版本而言，没有特别大的提升，毕竟Android已经第十个年头了，发展已经非常的成熟。8.0版本主要是细节的优化和体验的提升。8.0版本加入了TensorFlow Lite技术，可以帮助低功耗设备跟上当今高强度任务处理，利用新的神经网络API帮助底层芯片加速数据处理。这一功能有助于为下一代在线设备提高语音处理，视觉搜索，增强现实等能力。简而言之，就是一个内置在系统的机器学习工具。
同时，8.0版本还针对应用启动的进程进行优化，包括并发进程、压缩收集的垃圾信息和代码区域等。此外还有针对后台服务的限制，防止应用程序在后台运行太久。目标是大大减少电池消耗。
另外，针对配置较低的移动设备，谷歌还推出了Android Go的系统，它不是一个独立分支的Android版本，而是隶属于Android O，可以用于1GB RAM的设备上，例如为了节省性能，原来系统中吃内存的过渡动画被砍掉，同时还针对Android Go开发适配版应用，比如Youtube Go。如果你认为这个系统只是做减法，那你就错了，在有些方面，谷歌甚至还为Android Go添加了功能，比如数据管理，这个对低端机来说十分重要，谷歌会将这个功能添加到快捷设置中。该系统预计2018年正式面世。
总结
如今iOS 11也已经发布了，从某些更新内容来看，是对安卓功能的“借鉴”。所以安卓系统在功能性或者可玩性上甚至超过了iOS。由于底层系统的先天不足，导致流畅性在早期落后iOS很多，但随着谷歌孜孜不倦地优化与更新，Android在流畅性方面真的未必输于iOS，卡顿、慢和耗电已经逐渐成为历史。所以，已经存在大家脑海中10年的安卓“卡、慢、耗电”的标签，是时候该抹去了。