前面幾篇我們聊了后端技術(shù)的一些演進(jìn)過(guò)程桐臊。今天，我們來(lái)聊聊客戶(hù)端的技術(shù)變化晓殊。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大大方便了我們的生活断凶，手機(jī)已經(jīng)成了我們必不可少的設(shè)備。我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)手機(jī)上的操作系統(tǒng)巫俺。怎么給一個(gè)手機(jī)設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)懒浮。
手機(jī)相對(duì)于PC來(lái)說(shuō)，無(wú)論是計(jì)算能力還是存儲(chǔ)能力都相差太多识藤。為手機(jī)設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)最大的問(wèn)題就是，如何在受限的環(huán)境下次伶，給用戶(hù)提供最好的交互體驗(yàn)痴昧。
App生命周期管理
首先，操作系統(tǒng)必須有能力管理各個(gè)App的生命周期冠王。這是和PC客戶(hù)端開(kāi)發(fā)模型不一樣的赶撰。因?yàn)槭謾C(jī)的資源太有限，操作系統(tǒng)需要有能力根據(jù)每個(gè)App目前的狀態(tài)來(lái)調(diào)整他的資源占用柱彻。
舉個(gè)例子豪娜，用戶(hù)使用完一個(gè)App后，沒(méi)有殺掉他哟楷，很長(zhǎng)時(shí)間不再使用瘤载。那這時(shí)候，操作系統(tǒng)應(yīng)該主動(dòng)把這個(gè)后臺(tái)運(yùn)行的App清理掉卖擅，釋放他占用的資源鸣奔。
其次，每個(gè)App需要隔離運(yùn)行惩阶，如果某個(gè)App出現(xiàn)了特殊狀況挎狸，操作系統(tǒng)也要有能力力纜狂瀾，讓用戶(hù)還可以繼續(xù)使用其他App断楷。
大家可以看到锨匆，因?yàn)槭謾C(jī)的資源有限。操作系統(tǒng)需要主動(dòng)出擊冬筒，主動(dòng)管理恐锣。這是和PC操作系統(tǒng)很不一樣的地方茅主。
Android App管理實(shí)現(xiàn)
那怎么具體來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)App的生命周期管理和安全隔離呢？首先侥蒙，操作系統(tǒng)和App應(yīng)用層需要隔離暗膜，這個(gè)我們之前聊過(guò)，可以通過(guò)CPU中斷比較容易做到鞭衩。另外学搜，App生命周期管理的服務(wù)需要和各個(gè)App隔離，也就是說(shuō)分別在不同的進(jìn)程中论衍。App啟動(dòng)和運(yùn)行的各個(gè)階段都需要跟周期管理服務(wù)交互瑞佩，這就需要跨進(jìn)程的通信。
我們以安卓為例坯台，大家都知道安卓是基于Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)的炬丸。我們來(lái)看看整個(gè)安卓的啟動(dòng)過(guò)程⊙牙伲看看他是如何從Linux過(guò)度的稠炬，又是采用了哪些方案來(lái)管理各個(gè)App進(jìn)程。
大家都知道linux內(nèi)核啟動(dòng)后咪啡，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)1號(hào)用戶(hù)進(jìn)程首启，也就是init進(jìn)程。這個(gè)進(jìn)程是所有用戶(hù)進(jìn)程的父親撤摸。為什么這么做毅桃，道理很簡(jiǎn)單。init進(jìn)程初始化了用戶(hù)空間准夷，包括怎么與內(nèi)核打交道等等钥飞，其他進(jìn)程fork他，就自然完成了初始化過(guò)程衫嵌。
同樣读宙，從linux轉(zhuǎn)到安卓，也需要一個(gè)這樣的進(jìn)程渐扮。這個(gè)進(jìn)程就是zygote论悴。init進(jìn)程初始完成后，創(chuàng)建zygote進(jìn)程墓律，zygote是jvm進(jìn)程膀估。zygote完成了JNI的注冊(cè)，讓他可以跟linux內(nèi)核打交道耻讽。他是所有安卓app的父親察纯。zygote會(huì)啟動(dòng)system_server等各種服務(wù)，這些服務(wù)一直監(jiān)聽(tīng)著，負(fù)責(zé)著App整個(gè)生命周期的交互饼记。
比如當(dāng)一個(gè)App啟動(dòng)后香伴，ActivityService會(huì)發(fā)送跨進(jìn)程消息給system_server，通知他來(lái)fork?zygote進(jìn)程具则。整個(gè)跨進(jìn)程消息機(jī)制就是Bundle IPC即纲。
感興趣的同學(xué)可以深入研究一下了。到此博肋，安卓就完成了從linux到j(luò)vm的轉(zhuǎn)化低斋，通過(guò)Bundle IPC服務(wù)統(tǒng)一管理了整個(gè)App的生命周期。
語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)
我們可以看到操作系統(tǒng)啟動(dòng)完成后匪凡，首先需要初始化一個(gè)語(yǔ)言的運(yùn)行時(shí)膊畴。運(yùn)行時(shí)為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言提供了必要的運(yùn)行基礎(chǔ)和開(kāi)發(fā)包支撐。比如Java對(duì)應(yīng)的JVM運(yùn)行時(shí)病游、.NET對(duì)應(yīng)的CLR運(yùn)行時(shí)唇跨、Javascript的解析器、C語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)等等衬衬。
對(duì)手機(jī)這種資源受限的環(huán)境下买猖，選擇什么語(yǔ)言非常重要。選擇了一種語(yǔ)言滋尉，也需要對(duì)他的運(yùn)行時(shí)進(jìn)一步做優(yōu)化政勃。從語(yǔ)言的編譯到運(yùn)行各個(gè)階段都需要精心考慮。
首先兼砖，編譯期就需要做更多的工作，比如讓編譯后的代碼更加緊湊既棺，冗余更小讽挟，采用更高效的指令體系，甚至直接編譯成機(jī)器碼等等丸冕。比如安卓系統(tǒng)就為java語(yǔ)言設(shè)計(jì)了獨(dú)特的字節(jié)碼格式dex耽梅。
然后，在語(yǔ)言運(yùn)行階段也有很多要做的工作胖烛。比如很多語(yǔ)言為了提升執(zhí)行性能眼姐，在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行即時(shí)的編譯優(yōu)化佩番，比如Java的JIT众旗，他會(huì)直接將語(yǔ)言編譯為機(jī)器碼。再進(jìn)一步趟畏，我們也可以在app安裝的時(shí)候贡歧，就做機(jī)器碼的翻譯。安卓的ART就是類(lèi)似的機(jī)制。運(yùn)行時(shí)本身可優(yōu)化的地方也有很多利朵。感興趣的同學(xué)可以去深入研究一下安卓的Dalvik運(yùn)行時(shí)律想。
總結(jié)一下，手持設(shè)備的運(yùn)算和存儲(chǔ)資源非常有限绍弟，操作系統(tǒng)需要特殊設(shè)計(jì)技即，主動(dòng)管理每個(gè)app的運(yùn)行生命周期，持續(xù)優(yōu)化語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)樟遣。
