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标题: Android移植到C#

作者: dnawo

日期: 2012-05-03 12:11 AM

分类: Android编程

内容: 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，它甚至不是最好的文法：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#和.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（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：

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的新发行保持同步——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#从一个略微优秀的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。
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。

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