方舟編譯器開源核心代碼的揭示

于無聲處起驚雷！華為官方8月31日正式將方舟編譯器對外開源。

8月31日，華為方舟編譯器開源網(wǎng)站上線，開發(fā)者可以通過華為云與開源中國代碼托管網(wǎng)址獲得相關(guān)和文檔，以便參考學(xué)習(xí)、了解方舟編譯器的架構(gòu)和代碼?？梢哉f，對于全球終端用戶、開發(fā)者以及應(yīng)用廠商而言，“方舟”開源都有著非凡的意義。

方舟編譯器的作用是什么？從華為終端CEO余承東的表述來理解，方舟編譯器能改善應(yīng)用運行效率，從原先的邊解釋邊執(zhí)行轉(zhuǎn)變?yōu)槿虣C器碼高效運行程序。

那么開源的意義又是什么？在懂懂看來，此舉既是誠邀廣大開發(fā)者共同“攜手”，也是向應(yīng)用廠商發(fā)出提升手機用戶體驗的要求，目的很簡單——共同打造共贏的生態(tài)系統(tǒng)。如果沒有開發(fā)者和應(yīng)用廠商的協(xié)力，沒有整個行業(yè)參與者對其持續(xù)地重構(gòu)和優(yōu)化，一個生態(tài)系統(tǒng)很難打造出來，也很難形成龐大的用戶群體，更難以形成一個從手機到萬物互聯(lián)全面滲透和覆蓋的生態(tài)系統(tǒng)。

No.1十年磨一劍 方舟開源謀定后動

2009年華為成立編譯組，方舟編譯器雛形誕生，至今其研發(fā)已經(jīng)走過了十年歷程，堪稱十年磨一劍。

從華為公布的相關(guān)信息來看，方舟編譯器并不僅僅是從高級語言到機器碼進行了“萬能翻譯”，而是成為一個編譯運行系統(tǒng)。這個編譯系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了詞法分析、語法分析、代碼生成等功能，更在IR設(shè)計和算法優(yōu)化方面進行了深入地嘗試。

方舟編譯器首先解決了Java程序編譯的兩個難題：JNI調(diào)用的開銷巨大，動態(tài)特性導(dǎo)致全程序優(yōu)化難以實施。通過將不同語言通過統(tǒng)一IR表示、統(tǒng)一優(yōu)化算法，將不同語言間的“翻譯”開銷盡可能減少，手機安裝App應(yīng)用后可更快地運行程序，同時以輕量化的運行時降低傳統(tǒng)虛擬機的開銷，實現(xiàn)效率的提升。

其次，方舟編譯器針對Java代碼效率提升，嘗試了在開發(fā)者環(huán)境中進行高度編譯優(yōu)化的方法，相當(dāng)于是用空間換性能，讓編譯器不再被手機的硬件和系統(tǒng)能力制約，同時也通過編譯優(yōu)化能力增強為代碼優(yōu)化提供了更多的可能性。

最后，方舟編譯器在Java上實現(xiàn)了基于引用計數(shù)的內(nèi)存管理方法，結(jié)合自身機制的優(yōu)化+開發(fā)者的聯(lián)動，有望實現(xiàn)應(yīng)用在運行過程中內(nèi)存隨用隨收，沒有了虛擬機“集中回收”這個動作，減少了運行時給應(yīng)用帶來的卡頓。

如今，很多人已經(jīng)離不開手機上的各種應(yīng)用，而更加順暢的體驗，自然意味著新的行業(yè)發(fā)展機遇，更是新的商業(yè)規(guī)則的建立。

我們可以從8月31日啟動開源這一舉措可以看出，方舟編譯器所謀不凡。

眾所周知，軟件的開源，目的就是讓開發(fā)者和第三方廠商一同參與進來，這樣源碼才會在不斷地重構(gòu)和優(yōu)化中激活、升華。

方舟編譯器的特點正在被業(yè)界所了解，而通過開源社區(qū)，開發(fā)者和廠商將進一步推動相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的進步，華為更可以從開源社區(qū)的重要玩家逐漸走向開源的領(lǐng)跑者。

從方舟編譯器開源后的相關(guān)舉措，可以看出“重要玩家”背后滿滿的誠意。

首先，本次方舟編譯器開源直接開放了編譯器最核心的代碼，揭開了其技術(shù)核心特征。對編譯器愛好者來說，可以一探華為方舟背后的設(shè)計思路。

其次，此次開放的框架代碼搭配了編譯器等其他二進制組件，實現(xiàn)Java程序到aarch64匯編指令的編譯過程。因此開發(fā)者可以基于開源代碼+二進制，編譯構(gòu)建出編譯器工具鏈。社區(qū)參與者可以通過框架源碼學(xué)習(xí)方舟編譯器的編譯器中間表達（IR）及基本的中端編譯框架，進而參與到對編譯器中端優(yōu)化的工作中。另外，開發(fā)者還可以通過代碼托管平臺參與社區(qū)貢獻，并在此平臺上反饋相關(guān)問題和需求。

這些舉措看似平淡無奇，但是仔細觀察，可以發(fā)現(xiàn)諸多開源舉措的背后，也彰顯出了華為對于自身技術(shù)的自信態(tài)度，更可以看到華為打造手機生態(tài)圈、吸引全球技術(shù)人員和企業(yè)參與的使命感。

這種自信，既來自與華為對手機行業(yè)的前瞻性思考，也來自其對未來IoT尤其是智能生活領(lǐng)域的籌謀。之所以這么說，是因為方舟編譯器此次開源，不能孤立地視為是一個手機編譯系統(tǒng)的開源，其背后還有圍繞華為EMUI不斷迭代升級所推動的極致用戶體驗，以及全場景智慧生活的戰(zhàn)略。

No.2無生態(tài)不開源 Show me the code

從EMUI升級到5.0時，華為就將手機卡頓這一安卓系統(tǒng)的行業(yè)性難題作為重要課題。在EMUI5.0發(fā)布時，華為承諾手機系統(tǒng)“18個月持久流暢”；在EMUI8.2版又推出了“很嚇人的技術(shù)”——GPU Turbo，主要作用是提升手機性能的同時降低了功耗。

在EMUI9.0時華為推出了Link Turbo全網(wǎng)絡(luò)聚合技術(shù)，聚焦單一網(wǎng)絡(luò)下網(wǎng)速的大幅提升；到了今年年初升級到EMUI9.1時，兩大革命性創(chuàng)新——EROFS超級文件系統(tǒng)和方舟編譯器才正式“曝光”，而華為發(fā)力安卓系統(tǒng)底層性能優(yōu)化能力的實力也為外界所認知；直至8月初EMUI10發(fā)布，EMUI的使命已經(jīng)成為“開啟全場景智慧生活的鑰匙”。

顯然，這些隨著EMUI不斷迭代而出現(xiàn)的黑科技，是華為多年來持續(xù)不斷投入巨資研發(fā)（每年超過營收10%）的結(jié)果。同時，華為并沒有獨享其樂，而是希望通過開放、合作和共贏，打造一個開放式創(chuàng)新的生態(tài)氛圍。

軟件生態(tài)建設(shè)的難度，無疑比OS本身的研發(fā)更大。此前倪光南院士就公開表示，操作系統(tǒng)這類軟件的市場競爭不能依靠性價比，而是要依靠生態(tài)體系。因為有生態(tài)，才能有應(yīng)用，才能形成良性循環(huán)。而開源，無疑正式建立健康、可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)體系的基礎(chǔ)。

從此次方舟編譯器的開源，可以看出華為從開源領(lǐng)域的積極參與者變?yōu)橹鲃右I(lǐng)者的決心，只有以更加積極的姿態(tài)引領(lǐng)行業(yè)，才能為用戶帶來更好的體驗，打造共贏的生態(tài)。

不少網(wǎng)友在關(guān)注方舟編譯器的同時，也在關(guān)注鴻蒙系統(tǒng)的進展。

在國際環(huán)境變幻莫測的局勢下，這種關(guān)注自然在情理之中。無論是網(wǎng)友熱議的方舟編譯器，還是未來的鴻蒙系統(tǒng)，都有可能在開源方式的驅(qū)動下從不同維度打造出一個更具有競爭力的生態(tài)體系。

當(dāng)然，目前方舟編譯器的開源還只是萬里長征的一小步，而外界已經(jīng)有聲音在“方舟”初露鋒芒時，就猜測其會先讓安卓“加速“，之后則是為鴻蒙打下“地基”。在這里我們不做過多揣度，但是不妨橫向分析一下其他手機企業(yè)在自主系統(tǒng)方面的得失。

過去近十年里，在安卓逐步壯大的同時，業(yè)界也在嘗試打造新系統(tǒng)。除了業(yè)界熟知的微軟WP，也有一些略為不起眼的例子。2012，諾基亞在MeeGo的基礎(chǔ)上開始研發(fā)旗魚系統(tǒng)，期望將塞班和旗魚作為挑戰(zhàn)安卓的抓手，但是僅不到一年半的時間，諾基亞就停了系統(tǒng)更新。

同樣在這一年年初，Tizen系統(tǒng)最初版本發(fā)布時，作為發(fā)起者的三星電子、英特爾以及兩大Linux開源社區(qū)無不對其給予了厚望。但是如今外界已經(jīng)看不到搭載Tizen的三星手機產(chǎn)品，只能在三星智能電視上窺見其真容。

而在國內(nèi)市場，阿里也曾在2014年以5.9億美元投資魅族手機，旗下阿里云OS成為后者魅藍系列的搭載系統(tǒng)。但是到了2017年后，隨著魅族市場份額的下滑，合作也無疾而終。

對于這些手機行業(yè)知名品牌的相關(guān)案例，外界有著無數(shù)的分析和評論。但在懂懂看來，沒有能夠形成強大的軟件生態(tài)系統(tǒng)，是失利的主要原因。

沒有廣大的應(yīng)用軟件開發(fā)商、開發(fā)者和跨界合作伙伴共同融入到生態(tài)體系中，自然也就得不到用戶的認可，而缺少用戶，自然也就無法引起各方的持續(xù)投入。

回到方舟編譯器，自然不能孤立地去看待此次開源的意義，而是要放在華為整個萬物互聯(lián)和全場景智慧生活的戰(zhàn)略中，才能看出更深層次的內(nèi)涵。從這個意義來看，如今華為誠邀各方合作伙伴和應(yīng)用開發(fā)者一起匯聚的“方舟朋友圈”，既是方舟編譯器的朋友，更是全場景智慧生活領(lǐng)域的朋友。

當(dāng)然，從朋友圈到有福共享的朋友利益共同體，要經(jīng)歷的挑戰(zhàn)自然難以想象。方舟編譯器能以十年磨一劍，未來的“朋友圈”或更要做好長途跋涉的準(zhǔn)備。

至少從目前來看，華為在開源一事上的決心和信心都彰顯無遺。華為目前在全球具有重大國際影響力的開源社區(qū)中，擁有十多個董事席位，以及200多個TSC、PTL、Core Committer席位。同時，作為Linux基金會白金成員，華為對Linux kernel累計貢獻6800+補丁，在5.1 Release版本中排名超過谷歌、IBM等國際廠商，是TOP 5中唯一的亞洲廠商。

對于“方舟”，做遠比說要更為重要。正如用Linux之父托瓦茲的那句名言：Talk is cheap，Show me the code！在智能手機市場，在IoT時代，只有開放代碼，開放資源，開放利益，才能建立真正意義上的共贏生態(tài)。

結(jié)束語

對于普通用戶而言，方舟是什么并不重要，只要經(jīng)過編譯的App下載后用著流暢，就是真的舒適。而對于開發(fā)者和應(yīng)用軟件企業(yè)來說，能夠軟件開發(fā)一鍵打包，全部自動適配，開發(fā)人員省時省力才是硬道理。雖然就本次開源的部分看方舟編譯器還有許多不夠成熟完備之處，但以華為的技術(shù)實力，相信未來一定會逐漸完善起來。

未來，如果主流的App都能與方舟編譯器適配，用戶、應(yīng)用廠商和開發(fā)者各方都能感到“穩(wěn)了”，這事兒才真的算是“穩(wěn)了”。