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Android 移植到C#

时间:2012-09-13 10:26 来源:中智培训
甲骨文和谷歌正就谷歌在Android中使用Java一案展开一场10亿美元的大较量。但是Java并非在Android中建立本地应用的唯一方法。事实上,它甚至不是好的文法:Xamarin 开发组已经将C#提供给Android开发者作为一个高性能、低功耗的Java的替代语言。Xamarin 的平台,Mono,是.Net框架的一个开源的实现。它使得开发者用C#写成的程序,能运行在带有Java的操作系统上,然后与iOS和Windows Phone共享同一代码。

不同于Sun对Java的做法,微软向ECMA(欧洲电脑制造商协会)提交了C#.NET VM标准化申请,并一路保证这些标准完全符合ISO牢固专利承诺。.NET框架同样也为微软受法律约束的社区承诺所覆盖。

去年七月,Xamarin 开发组在波士顿小聚,讨论Mono在iOS和Android中的成长。查尔斯河一天的荡舟过后的晚宴席间,开发组将注意力转向了如何提升Android上应用的性能并降低能耗,使他们的Mono更加适合于Android。

Xamarin 开发组
Xamarin 开发组(当时还只是家小公司)

一次次地,开发组回到最根本的话题:Dalvik是个年轻的虚拟机,它不如Mono那么高效与协调,并受制于Java的许多性能极限,而且享受不到来自甲骨文的热点(HotSpot)的高端优化。那次晚宴开发组冒出的一个疯狂的想法,是将Android的源码翻译成C#。Android将能从C#的性能特性如结构体、P/调用、真实泛型以及他们更加成熟的运行时中受益。

虽然七月什么也没有发生,但这一想法深深扎根在了开发组的心里。

快进几个月:专用于Android的Mono做得非常好,开发组开始再次考虑提升自己产品在Android上的性能。如果扫除Java,使用更快的 C#并同时去除Dalvik的极限,结果将会怎么样?Xamarin 能否创造出一个完全不含Java,并且突破Dalvik VM极限的Android电话?

它如此疯狂,Xamarin 开发组决定尝试。于是他们开始了一个小型的专案工作组项目,致力于做一个从Android到C#的机器翻译工作。他们称这一项目为XobotOS。

XobotOS研究项目

努力的结果是,今天,他们已经将Android大多数布局和控件完全移入了C#。下图是运行在一个Linux 工作站的XobotOS 的截图,不涉及一点Java:
运行在一个Linux 工作站的XobotOS


到达这一个节点,需要将Android Java源码的主要部分翻译成C#。因此你可以想见上图代表的里程多么有意义。那他们是如何做到的呢?

基于Sharpen的Java翻译

Android的代码库包含一百万多行Java代码,而且他们知道必须得与Android的新发行操持同步——事实上,2011年的时候他们是从 Android 2.x 的源码起步的;随后当谷歌在今年早期开放Ice Cream Sandwich 源码的时候,他们已经将XobotOS 升级到了Android 4.0。因此对于他们,唯一可行的选择是,做一个Java到C#的机器翻译,在这一过程中构建并维护任何必要的工具。

开发组所使用的作为起点的工具是Sharpen。Sharpen因帮助Frank Krueger在两个月内将Java小程序移植到一个赢奖了的iPad应用而著名了起来。

开发组对Sharpen做了改进,使之成为了一个高度改进的通用的Java2C#翻译工具。他们将在发布XobotOS源码的同时发布这一新版本的Sharpen,希望更多的人能够从中受益,并参与贡献。

性能

一旦你让Android在Mono上运行,首先想到的一个问题一定是——Mono的性能同Dalvik相比如何?

当C#出来的时候,微软以一些意义重大的方式修改了该语言,使之更加易于优化。值类型的引入,使小的对象占用更低的负载,并使虚函数opt-in而非opt-out,十分适合更加简单的VM。之后,Java和C#在泛型的实现上出现的分歧。Java走了完全向后兼容的道路,而C#则将这一支持放到了运行时中。C#的做法形成了一个易用、易于理解的泛型机制,并且更加高效与完整。

自那时开始,两大语言以及各自的运行环境都有了持续的发展与改进。C#从一个略微出色的Java,长成了一个比Java多走了一光年远的语言。拥抱动态编程,带来异步机制,引入迭代器,功能性编程构建,拥抱并行并实现了一个伟大的泛型。许多这些特性都来自于Don Syme 的调查和他的持续给该语言注入新思想的F#开发组。

而且,Mono作为一个虚拟机,已经在过去的十年里充分地成长;如今,马上要考虑其第八版的发布工作了。

所有这些加起来,你可以从开发组运行的一个简单的二叉树实现的基准测试(如下图)中,看到Java和C#在结构体和泛型性能上巨大的差别。

一个简单的二叉树实现的基准测试


下一步怎么走

目前,开发组已经在Github上发布了XobotOS。你可以亲手试试。

作为一家公司,Xamarin 的目标是提供建立移动应用最佳的平台,因此XobotOS 将不是他们今后工作的重心。但是使用它也是一个不错的体验。并且正如结果所显示的,部分技术已经在它的帮助之下浮出水面,它们或将进入我们将来的产品中:

直通Skia的图形访问:当前用于Android的Mono仍是通过Java访问底层图形库;使用Xamarin 建立XobotOS的代码,开发组将可以跳过中间件,使用Mono的P/Invoke直接连接到Sika中的本地渲染代码。

Java2C#工具:开发组新版本的Sharpen 已经作为其XobotOS发行的一部分发布

用C#代码取代Java代码:开发组已经有了用C#代码替换某些性能关键且C#能提供更优解决方案的的Java代码块所必要的工具。他们的计划是从这一调查项目中取材,将它们集成到自己的产品当中。

一个因为认为它好玩而启动的项目,最终竟为公司的产品提供了一些意义重大的益处。创业很有必要集中精力办实事,但偶尔你应该尝试某些疯狂的想法,以取得进步。或许谷歌某天会感谢Xamarin,这也说不定。

Xamarin 的很多职位正在招人,有志者可与他们将携手,引领移动开发的先潮!

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