安卓9怎么还是没有ios顺滑
‘壹’ 安卓怎么不如ios运行流畅
一、优先级别不同:iOS最先响应屏幕
当我们使用iOS或者是Android手机时,第一步就是滑屏解锁找到相应程序点击进入。而这个时候往往是所有操控开始的第一步骤,iOS系统产品就表现出来了流畅的一面,但Android产品却给人一种卡顿的现象,更别说后续深入玩游戏或者进行其它操控了。这是为什么?
其实这与两个系统的优先级有关,iOS对屏幕反应的优先级是最高的,它的响应顺序依次为Touch--Media--Service--Core架构,换句话说当用户只要触摸接触了屏幕之后,系统就会最优先去处理屏幕显示也就是Touch这个层级,然后才是媒体(Media),服务(Service)以及Core架构。而Android系统的优先级响应层级则是Application--Framework--Library--Kernal架构,和显示相关的图形图像处理这一部分属于Library,你可以看到到第三位才是它,当你触摸屏幕之后Android系统首先会激活应用,框架然后才是屏幕最后是核心架构。
优先级的不同导致了iOS产品以及Android手机在操控过程中的表现差异,当你滑动屏幕进行操控的时候,iOS系统会优先处理Touch层级,而Android系统则是第三个才响应Library层级,这是造成它们流畅度不同的因素之一。
二、硬件工作配置不同:iOS基于GPU加速
目前智能手机硬件装备竞赛当中,其实处理器等配置已经达到了一个瓶颈期,各大旗舰产品在硬件比拼当中基本上没有太大的区别,而这时候GPU就成为了一个凸显差异的重要因素。一些大型软件像是3D游戏对GPU性能要求都会比较高,苹果iPhone产品采用的Power VR SGX系列GPU在当下来说非常的主流,跑分测试数据证明了它并不会比一些旗舰级别的Android产品差劲。
而iOS系统对图形的各种特效处理基本上正好都是基于GPU硬件进行加速的,它可以不用完全借助CPU或者程序本身,而是通过GPU进行渲染以达到更流畅的操控表现。但是Android系统产品则并非如此,因为Android需要适应不同的手机硬件,需要满足各种差异配置,所以很多图形特效大多都要靠程序本身进行加速和渲染,并严重依赖CPU运算的操作自然会加大处理器的负荷,从而出现卡顿的问题。虽然Android 4.0以及4.1等更高版本中进行了改进将硬件加速设为默认开启,但依旧无法做到所有特效全部都靠GPU进行加速。在很多Android手机里面都自带有“是否开启GPU渲染”这个功能选项,不过开启之后的改善也是微乎其微。
屏幕最先响应的优先级关系,再加上iSO本身GPU加速程序的特性,使得大家在操控过程中感觉iOS手机拥有着不错的流畅性。因为它本身的整个流程都是在为最大化的流畅做服务,不管是第一印象的滑动接触屏幕,还是你进一步使用程序之后的更深层操作都是如此。而GPU加速这点特性,应该是它优于Android系统流畅性的又一个因素。
三、开发机制不同:安卓机制效率低
Android的编程语言是JAVA,而iOS的则为Objective-C,不过要是说Android系统之所以有些卡顿是因为JAVA开发语言的关系,或者是拿它和Objective-C对比肯定会有人提出质疑。Objective-C的优势是效率高但比较“唯一”,而JAVA的优势则是跨平台不过运行效率相对偏低,其实这两个编程语言所带来的机制不同,就已经造成了各自系统之间的流畅性差异化。
iOS的Objective-C,编译器gcc,而这个gcc编译出来的代码又被苹果专为iOS架构优化到了极致,运行过程中也不需要虚拟机在中间插手,执行效率自然很高。这一段话应该是iOS系统本身运行程序的执行过程,而Android是通过JAVA虚拟机来执行,并且系统需要占用大量内存来换取执行速度,再加上不定期的内存自动回收机制,从而直接导致了卡顿现象的出现。
Android的JAVA编程本身运行效率比Objective-C低一些,而且再加上内存自动回收的机制,所以造成了一些卡顿不流畅的现象出现。但根据技术人员讲解,现代的JAVA虚拟机效率已经不再是最大的瓶颈,Android 4.0系统版本之后的卡顿现象明显得到了改善,所以这也是有用户并没有发现自己新买的Android手机出现太多卡顿现象的原因。看来编程语言和机制已经被Android进行了改善,这同样也不是造成它与iOS流畅性偏差的唯一因素,不过影响却是实实在在存在着。
三、系统设计不同:安卓APP无法统一
因为iOS产品的封闭性,所以所有的APP运行对象都比较单一,因为每个应用程序都是被运行在iPhone,iPad等iOS产品当中,它们有着很高的硬件利用效率。因为iOS系统的配件供应商只有那么几家,CPU也是一年换一次,这点不像Android终端年年变月月变,开发者很难遇见未来终端分辨率会包含多少种,GPU驱动会包含哪些等等,所以相对来说Android应用开发成本较高且收益较慢。而iOS应用开发则因为软硬件垂直整合而受益,这样一来苹果自然就保证了应用本身其与硬件产品之间的完美结合程度。
其实Android和iOS两大系统APP开发情况的不同,也正是它们开发和不开放的特性所造成的。如果要是拿旗舰Android手机加上一个专为这款旗舰产品设计的游戏,来和苹果iPhone运行对比的话,你真的不会遇到Android旗舰机出现卡顿延迟的问题,为什么因为这款游戏针对这款手机设计,在软硬等方面都达到了最大化的兼容和优化,自然就不会出现停滞的现象。
而Android系统程序要被安装在各种符合要求的手机上面,开发者也不可能针对所有的机器型号进行开发,只能在比较主流的机器上进行测试并保证运行效果,所以他们为了兼顾整个产品线只能不得不降低游戏体验以达到高中低产品可以共用的效果。最后那些占据了Android终端份额的大量大众用户们由于自己的手机不是旗舰产品而得不到流畅的使用体验,自然而然就会产生Android产品不如iOS流畅的抱怨。
不管是iOS产品感觉比Android流畅还是真的比它流畅,其实说到底原因很简单。苹果会花费一年甚至两年的时间去开发一个桌面icon,一种字体,并去测试屏幕点位,而Android终端中除了Nexus系列之外似乎没有太多产品可以做到用这么长的时间去做这么细致的事情。有网友说得好,Android做的更多的是“让系统跑起来”,而iOS拥有着苹果做的更多的则是“让系统以最高的效率跑起来”,或许这就是iOS产品比Android更流畅的原因吧。但更好的一面的是,随着谷歌对Android的持续升级以及各厂商对自家产品的循序改进,使得越来越多的Android终端正在摆脱卡顿不流畅的束缚,未来安卓用户的期待同样有望得到更好的满足。
‘贰’ 为什么Android没有iOS那么顺滑
虽然很多Android手机的配置都比iPhone要高,比如大多数Andorid手机的内存都有1GB,而iPhone 4S只有512MB内存,但用过iPhone的人都知道Android手机在使用的时候总感觉没有那么顺滑,究竟为什么会出现这种现象呢?一位软件工程师和前Google实习生Andrew Munn解释说是因为Android系统UI效率低下的框架设计的问题。
不过,这个实习生Andrew Munn是一个软件工程专业的本科毕业生,他在Android团队并没有在框架团队工作,也没有看过Android渲染的源代码,因此他所说的未必是100%准确。并且他也曾经在Windows Phone团队工作过,因此可能会不自觉的对Android产生偏见。以下就是他对Android为什么没有iOS流畅体验的看法。
Android没有iOS流畅的原因并非Java GC导致暂停,也不是因为Android运行的是Java编译的bytecode而iOS运行的native code,根本的原因是,iOS的UI渲染采用实时优先级,而Android的UI渲染遵循传统电脑模式的主线程普通优先级。
这听起来似乎很抽象和难以理解,但大家可以尝试一下,使用你的iPad或者iPhone,打开Safari,然后加载一个复杂的网页,例如新浪网首页,当网页加载到一半的时候,把你的手指放在屏幕上,并且四处移动,你会发现所有的渲染立刻停止,在你拿开手指前,网页永远也不会继续加载。
而在Android设备上重复这个操作,你会发现,浏览器会继续尝试加载页面并渲染HTML,试图多任务同时进行,因此对于Android来说,一个高效的双核处理器是很重要的,这也就是Galaxy S II能够非常平滑的原因
在iOS中UI渲染过程具有绝对的优先等级,当用户接触到iPhone的触摸屏后,iOS中所有的进程都将停止,UI线程拦截了所有的事件,系统会将所有资源用于渲染UI过程,以保证用户界面的实时渲染优先级。而在Android系统中UI渲染过程的优先级别却没有那么高,也就是说当你触摸Android手机屏幕的时候,系统后台的程序并没有停止,仍然在继续运行之中,比如下载和查收短信,这样系统UI获得的资源就不够,这就是Android系统不流畅的原因。
由于这个原因,新发布的Galaxy Nexus,甚至配备四核处理器的话说EeePad Transformer Prime平板电脑都无法保证顺滑的操作体验,这些设备只能与3年前的iPhone顺滑程度相比,那么Android团队为什么不从根本解决这个问题呢?
除了UI渲染之外,Android缺乏有效的的硬件加速也是一个原因,在不同的Android手机上的硬件加速存在巨大差异,而苹果是唯一一个既做硬件又做软件的手持设备公司,只有苹果可以在硬件中插入对软件的优化,使得基于苹果芯片的设备不仅省电,而且流畅。
实际上,Android的开发工作在第一代iPhone发布之前就已经开始了,原始Android原型体被设计成为使用键盘手机的设备,也就是黑莓手机的竞争对手。UI渲染优先级别在有键盘的手机上并没有那么重要。但是在iPhone发布之后,Android小组为了快速推出能与iPhone竞争的产品,迅速将Android改成触摸屏手机系统,但那时重写UI框架已经不可能了。因为如果这样Android应用市场中的所有程序将变得不可用,这种关系将一直处于恶性循环之中。
(这个实习生的伪科学真是编的好,在此反驳)
按照那个实习生的说法,android的ui不流畅是因为响应UI处理的优先级不够,而google不改进的原因是因为怕影响到已经发布的应用程序?
这人根本不懂ios和android的进程控制机制,且不说ios中ui有最高优先级(笑啊,ios什么时候UI有最高级了,明明是系统中断才是最高),竟然说出了android触摸UI时后台进程保持运行这样的荒谬的事情,我都怀疑他是不是在google呆过。 即便他说的UI优先级有理,也不可能出现改变优先级就会使得程序进入恶性循环这种情况。了解android系统架构应该知道负责图形处理(关于优先级部分)的是位于android系统的倒数第二层,也就是内核的上一级,而且android的设计是层与层之前低耦合的,每层对于下一层的依赖仅通过接口来调用,而层内的变化根本不会影响到层外行为。
说简单一点,就如同你去银行柜台办事,你办外汇就去外汇窗口,债券就去债券窗口,而银行内部怎么处理你的请求是他们的事,你只需要提交你的数据并接收结果即可,银行内部员工变动也不会影响你的事务办理。如果真如这个实习生所说,是UI框架处理优先级的问题,google大可以轻轻松松直接提高优先级,绝不会影响到现有任何程序,因为目前没有任何程序能绕过android的程序框架直接调用到UI下层的方法,因此下层的改进也不会对上层造成兼容性的不适。而且也不增加什么生产成本。
但为什么还是感觉android比ios卡?我觉得这是人云亦云后的“被变卡”感觉(很多人在概念空白时先入为主的被教唆到android比ios卡,不如ios,而且听多了这样的话后自然自己的感觉就不准了),以至于出现了N种关于android为什么不如ios的“科学、内幕”解释。我觉得除了辩证还要用发展的眼光来分析这个问题。
在早期,android的优化的确不如ios,这源自于产品的设计理念和年代(android本身是07年才被收购的一个公司,之前这个系统根本没有得到实际的验证,而ios始终是在apple下从mac时代起就被打造的)。而硬件也远没有iphone强,加上开放免费,什么鱼龙混杂的制造商都加入进来,元器件供应商也是水很深,造成产品水平参差不齐。很多人对android和ios的差距的认识也是从那时才建立的,而看iphone,一年才出一款机器,无论软件还是硬件,从选择供应商到制作,有足够的周期,都是精挑细琢。也就是说,android阵营从低端到高端都有,且低端又多又乱所谓的高端少而不精,而iphone就一个高端,这就如田忌赛马,老拿人家优秀的比垃圾的,自然而然口碑也就落成了android不如ios的一个大范围印象。其实这个时代跟ios产品比较,也的确是android的东西不如iphone做得好。
但是近年来android的机器硬件基本上已经超过了iphone但为什么还是觉得比ios卡?除了上述的心理因素遗留之外,我个人觉得其实这无关android本身,并不是os优化这么简单的事。而是硬件问题,其实没有人特别在意这个问题,但是我想说这就如同显示器的响应时间,响应时间快,在播放时就会流畅没有拖影。
电容屏也有响应时间,而且对工作环境电压要求很高,普通的电容板本身响应就比较慢,大概才50~100ms,而且在电压不稳定时反应更慢,而iphone4的电容板响应时间在10~20ms,差距近80ms说是不到十分之一秒,但是在实际体验时这就能影响到人们的直觉。另一个因素在于触屏的玻璃材质,硬度越高越顺滑,这是根据阻尼系数和摩擦系数可以测出的。同是镜面的情况下,硬度越高的材质在摸上去的时候更顺滑。iphone用的是大猩猩,硬度达到7,裸身时本身触感就顺滑,没有拖沓感,再加上大多数买iphone的人贴膜都会比较下本钱(我贴膜花了129),贴膜也会影响到触感。在普观android手机,用上大猩猩的寥寥无几,再肯贴好膜的更是少。在手感上也比iphone要差了。
就我个人长久使用亲身体会是,android的UI其实缺少过度动画,比如在界面切换时的细节(仔细看,ios的界面切换时除了窗口会移动,标题栏和上面的控件都会以不同的速率在移动,感觉很动感精致,如同流水般),这样在操作时造成了突兀感。实际上从触摸角度来讲,我觉得兔子没有明显的差异。而且明显的感觉是,如果iphone有后台程序,或者运行过较多程序之后,哪怕是普通的界面切换也会有卡顿感觉,很明显的。
最后一点重要的补充就是iOS是伪多线程开发,Android更注重编程模型,iOS更注重用户体验。Android将应用内(进程内)渲染(controls)和进程间渲染(surface flinger)放在了不同的模块、空间,导致动画时线程切换过于频繁,需要更高的性能的芯片才能达到和iOS相同的效果;要配合渲染也变得很复杂,所以在横竖屏切换时没有像iOS那样的转屏动画。
‘叁’ iOS侧滑没安卓好用事实真的是这样吗
iOS侧滑在使用的过程中确实不如安卓,其实策划就是返回键,在使用手机的过程中,侧面滑动能够返回到桌面,使用起来也是非常方便快捷的,无论打开了任何软件,都可以选择从侧面滑动能够返回到前面的界面。苹果的侧滑在有些软件当中是不支持的,如果手速操作过快的话,有可能会出现不响应的情况。但是如果是安卓的话就不会出现这样的现象,而且大部分安卓旗舰机在反应方面也都非常的灵敏。安卓和iOS都有着各自的优点和缺点,可以根据自己的需求选择适合自己的手机。
苹果手机在设计结构上和安卓有着很大的差别,而且苹果软件在使用的过程中,操作也是跟安卓有一些区别的。大部分的用户都比较喜欢简约美观的手机,所以在更新的过程中,很多手机也都取消了home键,返回键的存在也有所降低。虽然在使用的过程中会有一些影响,但是整体的体验感还是比较不错的。
‘肆’ 华为安卓的系统比iphone的ios系统方便在哪里
大家都知道,苹果手机使用的是ios系统,华为手机使用的是安卓系统,在大家的印象中,ios系统要比安卓系统流畅,而且安卓系统使用时间长了就会卡。这些都是以前的事了,自从安卓7.0以后,安卓系统的这种卡顿现象就开始好转,在流畅性上也可以媲美ios系统。
我的iphone 6s在2019年上半年时,玩个王者就已经开始卡了,iphone 6s是2015年9月发布的,到2019年正好快4年了,现在放在家里躺着,当备用机。我同事的华为mate9,现在玩王者时还是很流畅,没有卡顿现象,mate9是2016年11月发布的,到现在也快4年了。这时,可能大家就会有疑问了,为什么iphone 6s到4年就卡,而华为mate9到4年也不卡呢?难道华为mate9比iphone 6s要好这么多?
其实,并不是mate9比iphone 6s优秀多少,而是由多种因素让mate9挺过4年不卡,主要体现在以下2个方面。
一、如果系统不升级,华为和苹果都可以做到4年不卡。
我同事的华为mate9现在的手机系统是emui8.2.175,mate9出厂时的系统是emui5.0,也就是说,我同事的mate9只升级了一次大版本(emui系统没有出emui6.0和emui7.0,这是为了对应上安卓的版本号,emui5.0对应的是安卓7.0,emui8.0对应的是安卓8.0)。而我的iphone 6s,一有新系统,我就会升级,到2019年已经升级到ios 12.3.1。大家都知道,新系统都是为新手机新硬件量身定制的,对于那些比较老的手机(3年以上),如果升级到新系统,手机的硬件可能跟不上,这时,就可能会出现卡顿现象。所以,建议3年以上的老手机,不要升级到最新的系统。
二、养成良好的习惯,手机4年不卡不是梦。
不管是苹果手机,还是安卓手机,使用一段时间后,手机里会安装很多APP软件,系统会变得非常臃肿,系统里会留下很多的垃圾,如果我们没有良好的使用习惯,时间一长,都有可能出现卡顿。所以,对于那些不使用的APP软件,我们要果断卸载;对于系统的垃圾,我们要定时清理。比如:微信、头条、浏览器、网络视频等等软件,使用时会占用大量的系统缓存,使用后,我们最好能做到定时清理它们,如果长时间不清理,就有可能占满手机的存储内存(ROM),这时,手机就会出现卡顿。
可见,不管是ios系统的苹果手机,还是安卓系统的华为手机,只要我们不经常升级手机系统,有良好的使用手机习惯,手机4年不卡并不是梦。当然,现在的手机更新换代非常快,功能也是一年一个样,很多人都会选择两年一换,甚至一年一换,所以,“4年不卡”已经不再是主流,只是少部分手机用户的追求了。
‘伍’ 为什么感觉MIUI9比iOS流畅
安卓系统应用广泛,只会越做越好,迟早会超过苹果的。
‘陆’ 安卓为什么比不上ios
这倒也不一定。
ios仅仅限于苹果公司的产品,所以系统比较纯净,不像安卓有各种手机公司开发的次生系统,比如小米MIUI等等;再次基础上,ios系统对软件安装是有要求的,只能在苹果的软件商店下载,这也就保障了系统的纯洁与安全。所以ios的流畅性和安全性比较好。
相比之下,安卓的开放性比较好,所以可玩性比较强,可以随心所欲地打开如何链接,安装任何应用。而部分软件在ios中必需越狱。这也导致了安卓的安全性较差,系统漏洞多。
现在使用安卓的厂商特别多,所以安卓系统的升级更新就很成问题。现在安卓系统已经开发出8.0,但是大部分安卓手机还停留在6.0以下版本。安卓的流畅性也就一直难以提升,导致安卓手机流畅性会随着使用而变差。而ios系统的流畅性就可以长时间保持,而且系统更新比较及时。
但是现在谷歌公司和各大手机厂商都在努力改进。去年的华为mate9就成功的解决了安卓的系统流畅性问题,使得系统流畅性可以得到较好保持,今年的mate10应该也不会比iPhone逊色。
所以安卓和ios主要差在流畅性,安全性,可玩性上。现在安卓的流畅性也不比ios差太多了。
‘柒’ 安卓已经比ios流畅了吗
直到现在,Android 也是不如 ios 流畅。
ios 比 Android 流畅的原因:
1、优先级别不同:
iOS对屏幕反应的优先级是最高的,它的响应顺序依次为Touch--Media--Service--Core架构,换句话说当用户只要触摸接触了屏幕之后,系统就会最优先去处理屏幕显示(Touch这个层级);
而安卓是真后台,即使你退出软件,软件也会在后台自启,继续占用你的RAM,而RAM是有限的,当RAM剩余太少的时候你就会感觉到卡顿。同时,后台的程序运行也会占用CPU资源,使手机处理能力下降,这也是安卓手机需要通过使用更高的配置来提高流畅度的原因。
4、线程不同:
苹果的单线程比安卓机强,大部分安卓机都是堆核,而苹果是堆料,安卓是小核高频,苹果是大核低频,在一个核上堆20多亿晶体管,堪称堆料狂魔,自然单线程神速,上面也说了,苹果在运行一个应用时,另一个是暂停的,所以神一般的单线程加上大部分情况下只运行一个,当然神速。
‘捌’ 安卓的手机,华为的,以前用着用着系统就变顺滑了,像ios那样的页面视觉顺滑,我这恢复出厂设置了,这
你开启那个窗口动画就有了
‘玖’ iOS,安卓设备的触屏比苹果顺滑吗
Andorid更新了一个版本又一个版本,硬件从单核到双核到四核,系统流畅度总算基本能和iOS持平了。不过人们不禁会问,为什么都是基于Linux, 两个系统会差别如此大?为什么iPhone 4用单核处理器就能实现的流畅度,Android要高端双核才能保证?近日,Android开发小组工程师Dianne Hackborn算是半官方回答了其中的一个缘由。
Dianne Hackborn表示,从界面UI本身的渲染而言,首先,Android从第一个版本就有使用图形硬件加速,例如通知栏拖拉,对话框的显示和切换等等。只 不过在3.0之前的版本都不是采用完整的图形硬件加速。由于Android不是一个统一平台,各终端存在硬件差异,系统会自动调节动画的帧数。一个典型的 例子就是,Nexus S可以实现到60fps的渲染,所以会足够流畅。但使用同样分辨率的里程碑,由于硬件(GPU)性能问题,它就无法提供足够的帧数来保证流畅了。这样,它 的界面渲染帧数要低于60帧,我们使用起来就会偶尔感觉到“卡”。
而且,即使为UI开启硬件加速,OpenGL技术带来的内存开销会十分大,比如PowerVR的图形芯片,此时要消耗掉8MB内存,而UI
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程序本身都只要 2MB内存,这太划不来了。所以,为了保证不同机型顺利运作,很多时候Android会采用CPU绘图运算代替硬件加速——注意,CPU还要干别的事情, 让CPU来绘图只会拖慢速度。 在Android 4.0之前的版本,硬件加速是作为一个可选择的参数而存在(考虑到部分APP不支持)。但从4.0开始,这个选项将会被默认启用,开发小组已针对进行优化,即使不支持硬件加速程序运行也不会出现问题。
Dianne Hackborn最后表示,硬件加速不是提升流畅度的唯一手段。事实上Android开发小组已经使用很多技术例如改进渲染技术来提升流畅度,典型的例子 就是Android 3.0的浏览器相比2.2有巨大进步。而随着4.0铺开,更多用户可以感受到这点。
Dianne Hackborn没有评价iOS是如何达到流畅的。不过大家注意,从iPhone 3GS开始,每一代iPhone的图形芯片(GPU)都相当强大(iPhone 3GS、iPhone 4、iPhone 4S的图形处理芯片均为同代手机最高水平),而且苹果iOS是封闭系统,我们猜测,苹果在这一方面并没有碰到Android那么多烦心事儿。
苹果A5处理器集成的PowerVR SGX543MP2图形处理器性能相当强大,几乎秒杀了Android阵营各类对手
而另一位软件工程师和前Google实习生Andrew Munn解释说是因为Android系统UI的框架设计的问题。
在iOS中UI渲染过程具有绝对的优先等级,当用户接触到iPhone的触摸屏后,iOS中所有的进程都将停止,系统会将所有资源用于渲染
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UI过程。而在 Android系统中UI渲染过程的优先级别却没有那么高,也就是说当你触摸Android手机屏幕的时候,系统后台的程序并没有停止,仍然在继续运行之 中,比如下载和查收短信,这样系统UI获得的资源就不够,这就是Android系统不流畅的原因。
由于这个原因,新发布的Galaxy Nexus,甚至配备四核处理器的话说EeePad Transformer Prime平板电脑都无法保证顺滑的操作体验,这些设备只能与3年前的iPhone顺滑程度相比,那么Android团队为什么不从根本解决这个问题呢?
实际上,Android的开发工作在第一代iPhone发布之前就已经开始了,原始Android原型体被设计成为使用键盘手机的设备,也就是黑莓手机的 竞争对手。UI渲染优先级别在有键盘的手机上并没有那么重要。但是在iPhone发布之后,Android小组为了快速推出能与iPhone竞争的产品, 迅速将Android改成触摸屏手机系统,但那时重写UI框架已经不可能了。因为如果这样Android应用市场中的所有程序将变得不可用,这种关系将一 直处于恶性循环之中。难怪乔布斯在传记中表示Android是偷来的产品,哪怕苹果倾家荡产也要将其消灭。 自苹果收购了乔布斯的NeXT之后,花了六年把它打磨成了Mac OS X;又在2005年左右花了两年半时间,基于它制造了iOS。从各种意义上来说,iOS是一个传统技术的操作系统。它有一个基于微内核Mach的 Darwin内核,有一个叫做Cocoa Touch的运行时,用的是Objective-C这个C语言的超集。而Android在Linux内核之上,集成了一个Java虚拟机Dalvik,整 个应用层跑在虚拟机之上,而开发语
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言用的是Java。
事实上双方的选择都是很有道理的。苹果有Mac OS X十年基础,当然会选择自己最精通的技术,把iOS打造成一个传统系统,也可以无缝链接Mac OS X的开发者资源。而谷歌没有任何操作系统经验,为了要争取最大的开发者资源,他们选择了世界上最大的Java社区。虽然起点相同,但走出的第一步方向就已 经截然相反。
究其根底,只在于Java只有自动内存回收,而Objective-C自动与手动内存回收均可(注意iOS只有手动内存回收)。这小小的区别导致,谷歌只 能做一个Java虚拟机,而苹果可以继续他们在Mac OS X上的经验。而这个行为导致了两者在系统流畅性上的最大区别。Java由于只有自动内存回收,系统会在任意时间停掉所有进程开始回收内存,这个过程是人类 可以感受到的数百毫秒。而iOS由于可以手动管理内存,可以在用户操作的间歇由程序员进行回收,用户不会在频繁使用过程中感受到停顿。在日常使用中这个停 顿其实是可以忍的,但是在游戏过程中这个停顿是不可以忍的,比如想象一下一只愤怒的小鸟在空中停顿了零点几秒再继续飞行。
谷歌事实上意识到了这个问题,于是它在Android 2.3版本中大修了这个问题并将之作为一个特性大书特书。且抛开2.3的普及性不谈,单说这个大修的行为,也并没有修好这个问题。于是谷歌抛出了第二个在 开发上的修补:引入C/C++ NDK。可以说到了这一步, Android整个内核往上的应用层才有了与iOS抗衡的实力,可惜时间已经过去了近四年,iOS积累了十五年,Android刚刚起步。
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而在内核之下呢?基于微内核Mach的Darwin 对比 当今服务器主流Linux又如何?当年Linux创始人曾经与某位牛人吵过一场着名的架,正是关于微内核与内核对比,Linus一直到现在都认为微内核只 是纸上谈兵而在现实中解决不了实际问题。在这场吵架之后的岁月,坚持内核的主流系统只剩下Linux一家,而微内核系统已经延展到了基于SVR4的IBM AIX/HP-UX,GNU/Hurd,Mac OS X,Blackberry QNX,Windows(是的,你没有看错)。Time will tell,这句话从来都没有错。Android三方ROM所困扰的驱动问题,正是Linux内核的最大局限,植根于骨子的病是治不好的。
下面是第三位谷歌内部工程师的关于Android图形系统的一些观点。
1. Android 一直在使用硬件加速。实际上从1.0版本之后,所有的窗口元素的合成与显示都是通过硬件完成的。
2.这意味着许多你所看见的动画都是被加速过的:按钮的显示、通知栏下拉的阴影、不同Activity之间的切换动画、弹出窗口以及提示框的显示和隐藏等等等等。
3.Android以前使用软件方式(与硬件加速相对应)来控制各个窗口元素的渲染,例如下图的UI,其中包括四个窗口组件:状态条、壁纸、桌面上的的启 动器、以及菜单。如果其中一个元素更改了自身的内容,例如高亮一个菜单条目,对于3.0之前的版本,系统使用软件方式来绘制新的内容,然而并非所有的元素 都需要被重新绘制,同时各个窗口元素的拼接也是通过硬件方式完成的。类似的,任何窗口的移动:例如菜单的上下运动是完全通过硬件方式渲染的。4. 现在我们来关注窗口元素的内部渲染,实际上为了达到每秒60帧的FPS,你并不一定需要硬件加速。帧速取决于要显示的像素的数量以及CPU的速度。比如 说,二儿子完全可以以60FPS的速度在它800*480分辨率的屏幕上完成任何普通的原生UI动画,例如列表的滚动等,完全没有问题。而最初的 Droid系列却很难达到这样的速度。
5.在Android3.0中可以实现窗口的”完全”的硬件加速绘制。而在Android 4.0中也没有引入更多的功能。 从3.0开始,如果在你的应用中设置了一个标志允许硬件加速,那么此时所有的窗口的绘制都会交给GPU来完成。在Android 4.0中最主要的改变就是:在面向Android4.0或更高版本的应用中,硬件加速是被默认开启的,再也不需要在配置文件中设置 android:handwareAccelerated=”true”.(而我们不允许之前的应用默认打开硬件加速,是因为光靠硬件加速,无法很好的完 成某些特殊的绘制操作;同时在应用需要其中一部分UI更新的时候,会影响其的一些表现。对于目前现有的很多应用,强制开启硬件加速,会明显的中断应用的运 行)
6.硬件加速并不如大家所认为的那样完美。例如在基于PVR驱动的设备上(比如二儿子跟三儿子),光是在进程中开启OpenGL就得占用8M的RAM。对 比一般进程的2M的开销实在是巨大。RAM是有限的,一大部分被拿去绘制,那么其他正在运行的进程就会因为缺少内存而出问题,比如降低应用间切换的速度。
7.由于OpenGL的额外开销,我们最好不要过多的使用其进行绘制。比如我们现在在做的一些工作,就是为了让Android 4.0能在不使用
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硬件加速的情况下流畅的在二儿子上使用:这样我们就不需要在系统进程中浪费8MB的内存用,也不需要在手机进程中浪费额外的8M内存,或 者是在系统UI进程中的8MB内存 等等等等。相信我,你不会注意到用OpenGL来绘制一些类似状态栏或是华丽的动画是完全没有好处的。
8.硬件加速并非流畅UI的“解药”。我们为了UI的流畅尝试了很多不同的方法,比如说在1.6中引入的对前台/后台进程的调度策略,在
2.3中的对输入 系统的重写,”严厉模式”的使用,并发的垃圾回收机制,载入器等等。如果你想达到60fps的帧速,你只有20毫秒的时间来处理每帧的内容。这时间实在不 长,光是在UI进程中读取存储卡的操作产生的延时就会大于这个时限,尤其是在写操作的时候。
9.举些最近发现的一些影响UI流畅度的例子:我们注意到在二儿子上,使用4.0时列表的滚动就不如使用2.3时流畅。而导致这个现象的原因则是计时器的 轻微漂移:有些时候应用正在接收触摸事件并在屏幕上绘制,而在上一个动作还没完成的的时候,就接受到下一个事件并开始绘制,导致它丢失了当前这帧。尽管发 生这种现象的时候,帧速能达到稳定的60FPS.(当然,这个问题已经修正)
10.当人们比较Android跟IOS上浏览器的滚动流畅度的时候,他们所看见的差别并非开没开启硬件加速所导致。 最初的时候,Android使用了一种完全不同的渲染策略,并做了一些折中:网页被转换成一个”显示列表“,持续的在屏幕上进行绘制,而非使用块 (Tiles)的形式。它有一个优点:就是在滚动或是缩放的时候不会发生有的块还没被渲
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染出来的现象(译者注:早期的IOS上这种现象非常明显,快速滚动 到底部时要等一会网页才会一块一块的绘制出来)。 而这个方法的不给力之处就在于页面复杂的时候,帧速就明显低了。例如Android3.0,浏览器中现在开始使用块的方式进行渲染,于是它可以在滚动或是 放大的时候保持一个稳定的帧速,自然也会出现新的块没有被立即渲染出来的情况。 而每个块都是以软件方式绘制的,我相信在IOS中也是这样的。(在3.0之前的版本中,没有开启硬件加速,基于块的策略也可以使用。而且如我之前提到的, 二儿子可以很容易的达到60FPS)
11.硬件加速不能如大家所想奇迹般的让绘制的问题统统消失。GPU的性能就是一个很重要的限制。最近一个很有趣的例子:基于英伟达的Tegra2的平板 可以很容易的以60FPS的速度访问2.5次1280*800分辨率的屏幕中的任何一个像素。现在考虑到在Android 3.0中切换到所有应用列表的情形:你需要绘制背景(1x 所有的像素)、接着是快捷方式和桌面小工具(假设内容不多,花费0.5x),接着是所有应用的黑色背景(1x),接着是所有应用的ICON(0.5x)。 显然,我们已经超过了原先的预算了,而此时我们还没完成各个独立窗口元素的拼接并做最后的显示。想要取得60FPS的动画,Android 3.0以及后续版本使用了一系列的小技巧。 其中主要的一个就是: 它将所有的窗口元素平铺在一个层中,而不是挨个拷贝到CPU的缓存中。但即使是这样,我们已然超出预算,幸好我们使用另一个技巧:因为Android中的 背景是一个独立的窗口元素,我们可以将它设置的比屏幕更大
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来放置整幅位图,现在,用户开始滑动,背景跟着运动,此时并不需要任何特殊的绘制,仅仅是移动窗 口即可,而由于这个窗口是在一个平铺层上,我们甚至不需要用GPU来将这个窗口元素组织到屏幕中输出。
12.随着屏幕分辨率的不断升高,能否达到60FPS跟GPU的速度尤其是内存总线带宽息息相关。事实上,如果你想要提升硬件的效力,特别注意要提升内存总线的带宽。很多时候CPU(特别是带有完美的NEON指令集的CPU)会比内存总线块的多。
有些人认为盖世兔已经有了一个非常流畅的UI并指出他们已经超越三儿子并做了很多改进。事实上,大家忽略了很多设备的差异,盖世兔的屏幕是480*800 而三儿子是720*1280。如果二儿子在它480*800的屏幕上都能达到60FPS,拥有更NB的CPU的盖世兔必须得同样流畅嘛。 而两者之间最大的差别就是三儿子需要同时绘制2.4倍于盖世兔的像素。这相当于在单核上提升到2.4倍的速度。(需要指出 在UI渲染的时候,多核是没有意义的,因为渲染必须要在一个进程中完成,无法并行)
这就是为什么硬件加速非常重要:随着像素的提升,GPU通常能更好的处理图像的运算。事实上,这是我们在Android中引入硬件加速的最大动力。在 720*1280的屏幕上,现有的ARM CPU达到60FPS很吃力,但是通过GPU渲染就不同了。同样,在与盖世兔的比较中,同时打开没有硬件加速的应用,在三儿子中无法达到盖世兔同样的 60FPS,是因为它得渲染2.4倍于盖世兔的像素。
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在最后,还得提及GPU的另外一个优势:许多绘制的效果变得更加容易。比如你要以软件形式绘制一个位图,你除了设置一个位移,不能做任何事。仅仅是缩小就 得花上相当多的时间进行渲染。而在GPU中,此类转换则相当容易。这就是为神马新的默认主题Holo使用硬件加速绘制背景。而在没有开启硬件加速的应用 中,此类背景会自动去掉~