運行速度大突破華為《方舟編譯器》詳解

宋奇

2019年4月11日，華為春季發布會上，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行人類的指令?，F有的安卓系統主要是在手機上進行編譯，往往有部分程序需要一邊轉換一邊執行，影響程序執行的效率。

優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，從系統軟件到應用軟件，需要投入大量的時間和精力進行研發，這一板塊在國內尚屬“無人區”。華為已經在研發編譯器的路上積累了多年，早至2009年華為就創建了編譯組，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。華為在移動通信領域遙遙領先，這背后是華為人前赴后繼的努力和無數次嘗試。

《方舟編譯器》安卓性能革命突破

當前大部分安卓應用都涉及不同的開發語言，不同語言形成的代碼需要在運行態中進行協同從而產生額外消耗。而《方舟編譯器》是業界首個多語言聯合優化的編譯器，開發者在開發環境中可以一次性將多語言統一編譯為一套機器碼，運行時無需產生跨語言帶來的額外消耗，并可以進行跨語言的聯合優化，提升運行效率。

安卓自身的編譯技術在不斷的發展，但始終需要在運行中依賴虛擬機來進行動態編譯和解釋執行，對系統資源消耗較大。而《方舟編譯器》在開發環境中就可以完成全部代碼的編譯，手機安裝應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僅僅對系統組件System Server應用了華為《方舟編譯器》后，就帶來了系統操作流暢度提升24 %，系統響應性能提升44 %的收益。

《方舟編譯器》，高效的回收機制

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

《方舟編譯器》應用級編譯優化

代碼優化是編譯器最為核心的功能，也是評判一個編譯器優劣最重要的標準。當前由于安卓應用使用了虛擬機機制，難以面向不同應用對虛擬機進行針對性的靈活優化。安卓ART的AoT和JIT動態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化算法。而《方舟編譯器》由于是在應用開發階段進行編譯，所以可以允許不同應用靈活采用不同的編譯優化方案，而且因為在開發環境編譯不會受到手機性能的限制，可以使用更多先進的優化算法，從而使得每個應用的性能達到最佳。

簡單易用，開放開源

華為在持續進行技術創新的同時，也注重將技術成果回饋給行業，華為《方舟編譯器》在開發構建的階段為開發者提供快速的集成編譯環境，大大降低了開發者的學習成本和使用成本，令產業與用戶受益。華為《方舟編譯器》會從2019年開始全面開源，邀請整個產業及其相關鏈條一起共同關注和提升安卓性能體驗。

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