隨著數(shù)字化時(shí)代的發(fā)展，手機(jī)、平板、PC、電視、智能手表、車機(jī)等智能設(shè)備的普及率越來越高，但不同設(shè)備往往搭載了不同的操作系統(tǒng)。面對不同的操作系統(tǒng)與開發(fā)框架，應(yīng)用開發(fā)難度大、成本高；同時(shí)，不同設(shè)備之間交互匱乏、體驗(yàn)割裂，難以為用戶帶來一致性的應(yīng)用交互體驗(yàn)。

HarmonyOS是一款面向全場景的分布式操作系統(tǒng)，能夠兼容手機(jī)、平板、PC、智慧屏、智能手表、車機(jī)等智能設(shè)備。我們知道，HarmonyOS應(yīng)用開發(fā)需要使用高級編程語言，包括TypeScript（以下簡稱“TS”）、JavaScript（以下簡稱“JS”）、基于TS增強(qiáng)的ArkTS等，還需要配套相應(yīng)的工具鏈和運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)高效開發(fā)和運(yùn)行。面對不同設(shè)備，開發(fā)者如何使用同一套應(yīng)用框架開發(fā)應(yīng)用，讓用戶獲得統(tǒng)一的應(yīng)用交互體驗(yàn)?zāi)兀?/span>

基于此，方舟編譯器（以下稱“ArkCompiler”）應(yīng)運(yùn)而生。ArkCompiler支持ArkTS/TS應(yīng)用預(yù)先編譯優(yōu)化機(jī)器碼，帶來高性能的運(yùn)行體驗(yàn)；同時(shí)，ArkCompiler的并發(fā)實(shí)例啟動更加輕快，并且提供混淆字節(jié)碼能力，有效提升了源碼的安全性。ArkCompiler助力開發(fā)者更加高效、便捷、安全地開發(fā)HarmonyOS應(yīng)用。

一

什么是ArkCompiler

ArkCompiler作為HarmonyOS應(yīng)用開發(fā)的統(tǒng)一編程平臺，包含編譯器、工具鏈、運(yùn)行時(shí)等關(guān)鍵部件，支持ArkTS、TS、JS等高級編程語言的開發(fā)、調(diào)試調(diào)優(yōu)、運(yùn)行等業(yè)務(wù)。

接下來，我們來看一下ArkCompiler編譯工具鏈與運(yùn)行時(shí)的架構(gòu)。

編譯工具鏈架構(gòu)

ArkCompiler的編譯工具鏈以ArkTS/TS/JS源碼作為輸入，將其編譯生成為abc（ArkCompilerBytecode，即方舟字節(jié)碼）文件。

運(yùn)行時(shí)架構(gòu)

ArkCompiler運(yùn)行時(shí)包含了執(zhí)行引擎、內(nèi)存管理器、語言內(nèi)建標(biāo)準(zhǔn)庫等部件，直接運(yùn)行字節(jié)碼文件，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)語言規(guī)范的語義邏輯。

二

ArkCompiler的性能亮點(diǎn)

動態(tài)類型語言由于運(yùn)行前無法確定對象類型，需要等程序運(yùn)行一段時(shí)間后，JIT Compiler（Just-In-Time Compiler，即時(shí)編譯器）才能根據(jù)抓取到的運(yùn)行信息明確對象類型并編譯生成對應(yīng)的優(yōu)化機(jī)器碼。

而靜態(tài)類型語言則可以根據(jù)確定的對象類型，直接編譯生成對應(yīng)的優(yōu)化機(jī)器碼，啟動即可獲得高性能，二者的啟動性能差異比較顯著。

編譯優(yōu)化視角主要區(qū)別

基于JS拓展出類型概念的TS已經(jīng)成為了前十流行的語言，然而業(yè)界目前并沒有直接運(yùn)行TS的引擎，如需運(yùn)行TS，要先將TS轉(zhuǎn)換成JS，再通過JS引擎運(yùn)行。那么，TS的類型信息也就在轉(zhuǎn)換過程中丟棄了，運(yùn)行時(shí)無法接收類型信息并作相應(yīng)的優(yōu)化。然而我們發(fā)現(xiàn)，大部分情況下，JS程序中的對象類型是單一固定的，這也表明JS的對象類型大部分情況下保持不變。TS的類型是不是也可以在代碼運(yùn)行前直接做編譯優(yōu)化呢？

2.1 業(yè)界JS引擎方案

JS開發(fā)者直接把源碼打到應(yīng)用包里，當(dāng)運(yùn)行時(shí)，引擎解析JS源碼需要先將JS源碼編譯成字節(jié)碼，然后再執(zhí)行字節(jié)碼。引擎抓取剖析一些運(yùn)行時(shí)的信息，再使用JIT Compiler在運(yùn)行時(shí)編譯生成優(yōu)化機(jī)器碼，最后才能執(zhí)行優(yōu)化機(jī)器碼，這樣才能以比較高的性能執(zhí)行JS。

業(yè)界JS引擎方案

2.2 ArkCompiler的優(yōu)勢

高性能ArkTS引擎—AOT編譯

我們前面已經(jīng)分析過，大部分情況下，JS的對象類型保持不變，而TS又會攜帶對象類型。因此，ArkCompiler讓ArkTS/TS能夠持平靜態(tài)語言的啟動性能，其實(shí)就是利用語言里的類型信息，讓ArkTS/TS像靜態(tài)語言一樣可以直接編譯生成優(yōu)化機(jī)器碼。

Bytecode Compiler（字節(jié)碼編譯器）會生成帶類型的字節(jié)碼，AOT Compiler（Ahead-Of-Time Compiler，預(yù)先編譯器）會根據(jù)類型字節(jié)碼預(yù)生成相關(guān)的類型對象，結(jié)合PGO¹的配置文件信息，進(jìn)行編譯優(yōu)化最終生成對應(yīng)的優(yōu)化機(jī)器碼。

ArkCompiler支持應(yīng)用運(yùn)行前就編譯出優(yōu)化機(jī)器碼和字節(jié)碼。當(dāng)應(yīng)用在移動設(shè)備上首次運(yùn)行時(shí)，就可以直接運(yùn)行高性能優(yōu)化機(jī)器碼了。

三

ArkCompiler的并發(fā)亮點(diǎn)

并發(fā)實(shí)例運(yùn)行對比

3.1 業(yè)界JS引擎的Actor并發(fā)模型

上圖左側(cè)是業(yè)界并發(fā)實(shí)例的運(yùn)行情況，由于JS是一門單線程語言，JS引擎在設(shè)計(jì)之初也沒有考慮多線程運(yùn)行的支持和優(yōu)化。

從Actor并發(fā)模型的示例圖中，我們可以看出，每一個(gè)并發(fā)實(shí)例都創(chuàng)建了一個(gè)完整的引擎實(shí)例來支持運(yùn)行。它的優(yōu)勢在于，類Actor的接口可以讓開發(fā)者不需要關(guān)心共享狀態(tài)和鎖，容易維護(hù)和測試，而且非常容易把并發(fā)實(shí)例遷移成分布式的服務(wù)。不過在移動應(yīng)用的場景中，這樣的實(shí)現(xiàn)也是HTML規(guī)范把Web Worker描述成啟動慢并且內(nèi)存開銷大的主要原因。

3.2 ArkCompiler的Lite Actor并發(fā)優(yōu)勢

上圖右側(cè)是ArkCompiler實(shí)現(xiàn)并發(fā)的運(yùn)行情況。ArkCompiler的Lite Actor的實(shí)現(xiàn)，實(shí)質(zhì)還是Actor模型，但是通過共享進(jìn)程內(nèi)各并發(fā)實(shí)例之間的不可變對象，把基礎(chǔ)設(shè)施分層和輕量化，在各實(shí)例之間重用了一些公共基礎(chǔ)設(shè)施，讓并發(fā)實(shí)例運(yùn)行更輕快。ArkCompiler的實(shí)現(xiàn)中，新增一個(gè)并發(fā)實(shí)例只需要拉起相應(yīng)獨(dú)有的部分。

基于此，我們和瀏覽器頭部引擎做了一個(gè)對比，在一定負(fù)載下，我們的并發(fā)啟動時(shí)間和啟動內(nèi)存取得了顯著提升。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，相較于業(yè)界的方案，Lite Actor并發(fā)實(shí)例啟動時(shí)間和啟動內(nèi)存均優(yōu)化了50%。

四

ArkCompiler的安全性亮點(diǎn)

字節(jié)碼混淆對比

4.1 業(yè)界JS引擎的安全性

現(xiàn)行的JS引擎，往往采用只有名稱混淆的UglifyJS²，應(yīng)用包中的源碼也是可見可調(diào)試，商業(yè)應(yīng)用源碼的安全性相對較差。

4.2 ArkCompiler的安全性優(yōu)勢

在ArkCompiler中，Hap包包含了混淆后的字節(jié)碼，相較于直接攜帶源碼，提高了開發(fā)者代碼的安全性。

HarmonyOS的代碼保護(hù)，打包的是二進(jìn)制的ArkCompiler字節(jié)碼。即使經(jīng)過ArkCompiler編譯運(yùn)行時(shí)提供的Disassembler反編譯，也只有字節(jié)碼能被看到，無法直接修改調(diào)試運(yùn)行。

五

總結(jié)

目前，運(yùn)行在ArkCompiler上的開發(fā)語言ArkTS，在TS的基礎(chǔ)上主要拓展了聲明式范式和狀態(tài)模式的UI編程。往后我們會在靜態(tài)模式、并發(fā)、安全等方面持續(xù)增強(qiáng)，讓ArkTS成為更卓越的應(yīng)用開發(fā)語言。

面對IoT時(shí)代的發(fā)展，我們會結(jié)合HarmonyOS應(yīng)用生態(tài)、開發(fā)體驗(yàn)和用戶體驗(yàn)等方面的需求，讓ArkCompiler與硬件、操作系統(tǒng)、開發(fā)框架、編程語言協(xié)同設(shè)計(jì)優(yōu)化；同時(shí)，在多語言統(tǒng)一編譯運(yùn)行和多設(shè)備支持的基礎(chǔ)上，ArkCompiler讓HarmonyOS應(yīng)用的開發(fā)和運(yùn)行效率顯著提升。

未來，ArkCompiler在持續(xù)優(yōu)化基礎(chǔ)體驗(yàn)的同時(shí)，會更進(jìn)一步結(jié)合HarmonyOS萬物互聯(lián)的需求，在跨端遷移、多端協(xié)同等創(chuàng)新場景，從編譯器和運(yùn)行時(shí)等方面提供底層的解決方案和優(yōu)化機(jī)制，提升分布式應(yīng)用的開發(fā)和運(yùn)行體驗(yàn)。

說明：

1. PGO即Profileguided optimization，是一種基于性能分析(profiling)的編譯優(yōu)化技術(shù)。

2. UglifyJS是前端開發(fā)打包的最常用工具之一，包含JS解析器、代碼最小化、壓縮、美化的工具集。

文章推薦

點(diǎn)擊下方鏈接，查看更多文章

DevEco Studio 3.1 Beta新特性知多少

DevEco Device Tool 3.1 Release新版本發(fā)布

全新適配鴻蒙生態(tài)，Cocos引擎助力3D應(yīng)用開發(fā)

HarmonyOS Connect認(rèn)證測試

歡迎點(diǎn)擊｜閱讀原文｜

進(jìn)入了解更多ArkCompiler架構(gòu)信息

原文標(biāo)題：不同設(shè)備如何統(tǒng)一語言編程平臺高效開發(fā)？本文為你揭秘

文章出處：【微信公眾號：HarmonyOS開發(fā)者】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

聲明：本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人，不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用，如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題，請聯(lián)系本站處理。舉報(bào)投訴

HarmonyOS

HarmonyOS

+關(guān)注

關(guān)注
80

文章
2118

瀏覽量
32817

原文標(biāo)題：不同設(shè)備如何統(tǒng)一語言編程平臺高效開發(fā)？本文為你揭秘

文章出處：【微信號：HarmonyOS_Dev，微信公眾號：HarmonyOS開發(fā)者】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

一区二区三区三上|欧美在线视频五区|国产午夜无码在线观看视频|亚洲国产裸体网站|无码成年人影视|亚洲AV亚洲AV|成人开心激情五月|欧美性爱内射视频|超碰人人干人人上|一区二区无码三区亚洲人区久久精品

搜索歷史

不同設(shè)備如何統(tǒng)一語言編程平臺高效開發(fā)？本文為你揭秘

2.1 業(yè)界JS引擎方案

2.2 ArkCompiler的優(yōu)勢

3.1 業(yè)界JS引擎的Actor并發(fā)模型

3.2 ArkCompiler的Lite Actor并發(fā)優(yōu)勢

4.1 業(yè)界JS引擎的安全性

4.2 ArkCompiler的安全性優(yōu)勢

DevEco Studio 3.1 Beta新特性知多少

DevEco Device Tool 3.1 Release新版本發(fā)布

全新適配鴻蒙生態(tài)，Cocos引擎助力3D應(yīng)用開發(fā)

HarmonyOS Connect認(rèn)證測試

評論

搜索歷史

不同設(shè)備如何統(tǒng)一語言編程平臺高效開發(fā)？本文為你揭秘

2.1 業(yè)界JS引擎方案

2.2 ArkCompiler的優(yōu)勢

3.1 業(yè)界JS引擎的Actor并發(fā)模型

3.2 ArkCompiler的Lite Actor并發(fā)優(yōu)勢

4.1 業(yè)界JS引擎的安全性

4.2 ArkCompiler的安全性優(yōu)勢

DevEco Studio 3.1 Beta新特性知多少

DevEco Device Tool 3.1 Release新版本發(fā)布

全新適配鴻蒙生態(tài)，Cocos引擎助力3D應(yīng)用開發(fā)

HarmonyOS Connect認(rèn)證測試

評論

不同設(shè)備如何統(tǒng)一語言編程平臺高效開發(fā)？本文為你揭秘

全新適配鴻蒙生態(tài)，Cocos引擎助力3D應(yīng)用開發(fā)