Уровень инфраструктуры

Android-приложения написаны на Java. По мнению некоторых аналитиков, основная причина выбора языка Java состоит в необходимости одному и тому же приложению работать на различном аппаратном обеспечении. Эта проблема имеет место для ОС Android: Google не контролирует производителей аппаратных средств. Например, ОС Android работает на процессорах с архитектурой x86, ARM, PPC и MIPS). На бинарном уровне эти архитектуры несовместимы.

Перед архитекторами ОС Android стоял выбор: распространять несколько версий одного и того же приложения одновременно либо реализовать независимость приложений от архитектуры устройства.

Для того, чтобы одно и то же приложение могло работать на разном аппаратном обеспечении, компания Google использовала контейнер-ориентированную архитектуру (container-based architecture). В такой архитектуре двоичный код выполняется программным контейнером и изолируется от деталей конкретного аппаратного обеспечения. Примеры всем знакомы — Java и C#. В обоих языках двоичный код не зависит от специфики аппаратного обеспечения и выполняется виртуальной машиной.

Существует и другой способ достигнуть независимости от аппаратного обеспечения на уровне двоичного кода. Как один из вариантов, можно использовать эмулятор аппаратного обеспечения, так же известный как QEMU. Он позволяет эмулировать, например, устройство с процессором ARM на платформе x86 и так далее. Google могла бы использовать C++ как язык для разработки приложений внутри эмуляторов. Действительно, Google использует такой подход в своих эмуляторах Android, которые построены на основе QEMU.

То, что они не пошли по такому пути, привело к тому, что удалось обойтись без эмуляторов ОС, где это возможно. Эмуляторы требуют значительных вычислительных ресурсов. Для достижения наилучшего быстродействия эмуляция была оставлена только там, где этого нельзя было избежать, в нашем случае — в Android-приложениях.

Как бы то ни было, компания Google пришла к решению использовать Java как основной язык разработки приложений и среды их выполнения.

Выбрав Java, нужно было решить, какую виртуальную машину (JVM) использовать. Ввиду ограниченности ресурсов использование стандартной JVM было затруднено. Единственным возможным выбором было использование Java ME JVM, разработанной для мобильных устройств. Однако инженерами Google было принято решение разработать собственную виртуальную машину-Dalvik VM.

Dalvik VM отличается от других виртуальных Java-машин следующим:

Она использует специальный формат DEX для хранения двоичных кодов, в противовес форматам JAR и Pack200, которые являются стандартом для других виртуальных Java-машинах. Компания Google заявила, что бинарники DEX меньше, чем JAR.

· Dalvik VM оптимизирована для выполнения нескольких процессов одновременно.

· Dalvik VM использует архитектуру, основанную на регистрах против стековой архитектуры в других JVM, что приводит к увеличению скорости выполнения и уменьшению размеров бинарников.

· Она использует собственный набор инструкций (а не стандартный байткод JVM)

· Возможен запуск (если необходимо) нескольких независимых Android-приложений в одном процессе

· Выполнение приложения может охватывать несколько процессов Dalvik VM «естественным образом» (позже мы обсудим, что это значит). Для поддержи этого добавлено:

· Специальный механизм сериализации объектов, основанный на классах Parcel и Parcelable. Функционально преследуются те же цели, что и Java Serializable, но в результате данные имеют меньший объём и потенциально более терпимы к версионным изменениям классов.

· Особый способ для выполнения вызовов между процессами (inter process calls, IPC), основный на Android Interface Definition Language (AIDL).

· До Android 2.2 Dalvik VM не поддерживала JIT-компиляцию, что было серьёзным ударом по производительности. Начиная с версии 2.2, скорость выполнения часто используемых приложений значительно возрасла.

Были пересмотрены стандартные пакеты Java JDK API: удалены некоторые из них (например всё, что касалось Swing) и добавили некоторое количество собственных — их имя начинается с «android».

Поиск по сайту: