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        運行速度大突破華為《方舟編譯器》詳解

        2019-10-21 10:30:13宋奇
        計算機與網(wǎng)絡(luò) 2019年9期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化語言

        宋奇

        2019年4月11日,華為春季發(fā)布會上,除了P30系列,另外一個詞也在程序員屆火了一把———“華為方舟編譯器”。據(jù)介紹,華為《方舟編譯器》可以讓安卓性能突飛猛進。近日,華為王成錄博士對《方舟編譯器》的原理進行了講解,表示華為從2009年就創(chuàng)建編譯組,期間推出自研編譯器HCC、編程語言CM等,一直到如今推出了《方舟編譯器》。

        什么是編譯器

        編譯器是連接人類世界與機器世界之間的一座橋梁,同時也扮演著“翻譯者”的角色。它將程序員使用的高級語言翻譯成機器能明白的機器碼,從而使得手機能夠聽懂并執(zhí)行人類的指令?,F(xiàn)有的安卓系統(tǒng)主要是在手機上進行編譯,往往有部分程序需要一邊轉(zhuǎn)換一邊執(zhí)行,影響程序執(zhí)行的效率。

        優(yōu)化編譯器對程序運行性能及用戶體驗有顯著影響,但它的開發(fā),從系統(tǒng)軟件到應(yīng)用軟件,需要投入大量的時間和精力進行研發(fā),這一板塊在國內(nèi)尚屬“無人區(qū)”。華為已經(jīng)在研發(fā)編譯器的路上積累了多年,早至2009年華為就創(chuàng)建了編譯組,到2013年推出自研編譯器HCC,終于,在2019年《方舟編譯器》正式與大家見面。華為在移動通信領(lǐng)域遙遙領(lǐng)先,這背后是華為人前赴后繼的努力和無數(shù)次嘗試。

        《方舟編譯器》安卓性能革命突破

        當前大部分安卓應(yīng)用都涉及不同的開發(fā)語言,不同語言形成的代碼需要在運行態(tài)中進行協(xié)同從而產(chǎn)生額外消耗。而《方舟編譯器》是業(yè)界首個多語言聯(lián)合優(yōu)化的編譯器,開發(fā)者在開發(fā)環(huán)境中可以一次性將多語言統(tǒng)一編譯為一套機器碼,運行時無需產(chǎn)生跨語言帶來的額外消耗,并可以進行跨語言的聯(lián)合優(yōu)化,提升運行效率。

        安卓自身的編譯技術(shù)在不斷的發(fā)展,但始終需要在運行中依賴虛擬機來進行動態(tài)編譯和解釋執(zhí)行,對系統(tǒng)資源消耗較大。而《方舟編譯器》在開發(fā)環(huán)境中就可以完成全部代碼的編譯,手機安裝應(yīng)用程序后無需依賴虛擬機資源,即可全速運行程序,帶來效率上的極大提升。例如:EMUI 9.1僅僅對系統(tǒng)組件System Server應(yīng)用了華為《方舟編譯器》后,就帶來了系統(tǒng)操作流暢度提升24 %,系統(tǒng)響應(yīng)性能提升44 %的收益。

        《方舟編譯器》,高效的回收機制

        內(nèi)存管理是程序開發(fā)與運行時需要重點考慮的部分,也和系統(tǒng)流暢度息息相關(guān)。安卓在內(nèi)存回收上采用集中回收機制,全局回收時更需要暫停應(yīng)用,這也是隨機卡頓的根本原因之一。而《方舟編譯器》提供了更高效的內(nèi)存回收機制,回收時無需暫停應(yīng)用,隨時用隨時回收,大大提高了運行速度。

        《方舟編譯器》應(yīng)用級編譯優(yōu)化

        代碼優(yōu)化是編譯器最為核心的功能,也是評判一個編譯器優(yōu)劣最重要的標準。當前由于安卓應(yīng)用使用了虛擬機機制,難以面向不同應(yīng)用對虛擬機進行針對性的靈活優(yōu)化。安卓ART的AoT和JIT動態(tài)編譯因為是運行在手機上,受資源所限,因而只能使用簡單的優(yōu)化算法。而《方舟編譯器》由于是在應(yīng)用開發(fā)階段進行編譯,所以可以允許不同應(yīng)用靈活采用不同的編譯優(yōu)化方案,而且因為在開發(fā)環(huán)境編譯不會受到手機性能的限制,可以使用更多先進的優(yōu)化算法,從而使得每個應(yīng)用的性能達到最佳。

        簡單易用,開放開源

        華為在持續(xù)進行技術(shù)創(chuàng)新的同時,也注重將技術(shù)成果回饋給行業(yè),華為《方舟編譯器》在開發(fā)構(gòu)建的階段為開發(fā)者提供快速的集成編譯環(huán)境,大大降低了開發(fā)者的學習成本和使用成本,令產(chǎn)業(yè)與用戶受益。華為《方舟編譯器》會從2019年開始全面開源,邀請整個產(chǎn)業(yè)及其相關(guān)鏈條一起共同關(guān)注和提升安卓性能體驗。

        華為將在2019年8月的華為終端開發(fā)者大會宣布方舟編譯框架代碼開源,后續(xù)會在2019年11月的綠盟開發(fā)者大會實現(xiàn)完整《方舟編譯器》代碼開源。

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