Android от А до Я: ART - новая среда выполнения приложений на Android 4.4 KitKat (замена Dalvik)

Ранее мы уже писали о том, что у виртуальной машины Dalvik в KitKat появился конкурент в виде ART. Настало время более подробно рассказать о том, что это такое, и какие преимущества ждут Android пользователей в скором времени.

ART (аббревиатура термина "Android Runtime") - это новая среда выполнения приложений, написанная на C/C++, которая отличается от существующей в Android виртуальной машины Dalvik тем, что все приложения в системе уже скомпилированы, а значит, потребность в JIT-компиляторе отпадает.

Таким образом, ART позволяет запускать приложения на разном железе (wiz. ARM,x86) без предварительной адаптации со стороны разработчиков. Помимо этого на запуск приложений в новых условиях уходит в два раза меньше времени. Не обошлось и без недостатков, один из которых связан с принципом работы в условиях ART. Данная среда приводит к тому, что вся необходимая информацию переводится в машинно-ориентированный язык еще во время установки приложений (AOT компиляция), а это требует дополнительного времени, из-за чего весь процесс установки очень сильно растягивается, а приложения занимают больше места, так как все время скомпилированы.

Хоть ART и присутствует в Android 4.4 KitKat, но по умолчанию по-прежнему используется виртуальная машина Dalvik. ART же все еще находится на стадии разработки, но каждый желающий уже может активировать новую технологию:

Settings -> Developer options -> Select runtime

Если вы такие решили протестить новую среду, то не стоит забывать, что первая загрузка может продлиться до 20 минут, а то и больше: системе потребуется много времени, чтобы перейти к новым принципам работы. Библиотека libdvm.so будут заменена на libart.so, а файлы ODEX на OAT. Последние можно найти здесь.

Отметьте себе, что переходить на ART в случае с кастомными ROM’ами не рекомендуется, так как может возникнуть проблема несочетания с текущей версией Gapps приложений, что приведет к ошибкам, вылетам системы и сделает работу на устройстве невозможной.

Так как в Android 4.4 KitKat мы имеем дело лишь с прототипом новой среда выполнения приложений, то делать выводы, исходя из теперешних практических результатов, слишком рано. ART еще абсолютно не оптимизирована, но уже можно говорить о том, что в новых условиях приложения будут шустрее, анимация станет более плавной, а реакция на прикосновение к тачскрину улучшится. Помимо этого ART сможет сократить нагрузку на процессор: для работы большинства процессов необходимо будет задействовать лишь часть ядер. Это приведет к более эффективному использованию ARM архитектуры big.LITTLE, а значит, энергопотребление Android устройств удастся сократить, а время работы - увеличить.

Фактически ART включает в себя два бекенд компилятора. Как первый, так и второй - это AOT (Ahead-of-Time) компиляторы, причем один из них используется для распознавания машинного кода и работы с GCC, cl.exe (LLVM компилятор).

Влияние на разработчиков

Как ни странно, но на создание приложений переход на ART не должен отразиться. Специфика новой среды такова, что ART читает байт-код для Dalvik, а значит, новые знания и умения добывать не придется. Работа будет осуществляться все с тем же Java байт-кодом. С другой стороны у AOT компиляции есть один недостаток: ошибки, возникающие на разном железе. В связи с этим разработчикам придется тестировать свои приложения на большем количестве Android устройств. При этом прекомпиляция позволит сократить возможный объем работы, а создавать приложения с ART можно будет на любом языке с LLVM фронтэндом. Отдельно стоит отметить доступ к машинному коду: у разработчиков будет больше возможностей, но в случае ошибки готовый продукт может нанести вред Android устройству. Последний важный момент связан с использованием JNI - стандартного механизма для запуска кода под управлением виртуальной машины Java, с которым связано обеспечение двоичной совместимости.

Вероятнее всего разработчикам различных кастомных образов рекавери придется также предусмотреть новую опцию, аналогичную той, которая позволяла очищать Dalvik кэш.

Заключение

Переход на ART приведет к тому, что производительность Android устройств возрастет, а количество лагов уменьшится. Пока мы видим лишь пробный вариант новой среды выполнения приложений, но это уже очень серьезный шаг навстречу новым изменениям. Как скоро переход будет осуществлен окончательно – пока не известно.

Основные недостатки Dalvik по сравнению с ART

• Dalvik более медленная, как и другие виртуальные машины.
• JIT компилятор - это дополнительный код, а значит, дополнительная головная боль для некоторых разработчиков.

Основные недостатки ART по сравнению с Dalvik

• Увеличение объема приложений.
• Увеличение времени установки