华为方舟编译器做了些什么，让安卓有了“丝滑”的感觉 ？

敲黑板，先来讲几个术语：

1. JIT

全称是Just-in-time，即时编译;当Java字节码运行在JVM上的时候，JVM实时得把字节码编译成机器码就叫JIT。

2. AOT

全称是Ahead-of-time，预先编译;与JIT对应，你JIT不是实时的吗?那我先提前编译好，就是AOT。

3. IR

全程是Intermediate representation，即中间表示。中间表示是一个从原始表示到目标表示之间的中间层。

现代编译器分为前端和后端，前后端的分界线就是IR。

现代编译器的大致流程：词法分析->语法分析->语义分析->IR->优化->生成目标代码。

针对华为给出的方舟编译器的讲解，我们来看看方舟到底做了什么，以及推测一下方舟可能做了什么，或者方舟可以做什么。

1. 无需虚拟机运行

我们都知道，Java的字节码需要运行在Java虚拟机(JVM)上。JVM最重要的功能有两个：执行字节码和内存管理;我们分头来说说。

执行字节码

当JVM运行字节码的时候，会读取一条一条的指令，然后把指令翻译成当前机器的机器码并执行该操作，比如把当前栈上的两个数加起来然后再次压栈等等，这种方式叫做解释执行。

当JVM发现某一些指令经常会被执行到，每次翻译一遍会导致运行效率降低，于是JVM就把这些指令直接编译成当前机器的机器码，下次就直接执行机器码，不需要逐句翻译一遍，这就是JIT。

内存管理

写C代码的同学们，想要使用内存的时候，需要调用malloc函数动态申请一段内存，不再使用这段内存的时候，需要调用free函数进行内存释放，如果不释放，后果很严重。

而写Java代码的同学们就没有这个困惑，因为这件事被JVM承包了下来。JVM在执行字节码的过程中，会调用gc(garbage collection)，gc帮我们释放不需要的内存。

方舟是怎么做的?

清楚了以上过程，我们就明白方舟编译器是怎么做的了。

既然JVM可以在运行过程中可以把字节码编译为机器码(JIT)，那么为什么不能在运行字节码之前把字节码编译成机器码呢?没错，方舟就是这么做的，我们称之为AOT。

JVM的两大功能之一执行字节码就不需要了，那还有一个内存管理的功能怎么办呢?这个也好办，华为可以提供一个库，这个库实现gc所有的功能，我们称这个库为runtime。

以前我们使用JVM来运行一段字节码，现在这个流程变了，变成先把字节码(或者源程序)编译成机器码，然后带上runtime，直接运行在操作系统上，就不再需要VM了。

VM是不需要了，runtime是必不可少的，这个runtime需要处理包括但不限于以下几件事：创建对象，gc，函数调用，异常处理，锁，同步，多线程，反射。

都已经带上了这么多功能，那再带上一个解释器吧，多一个不嫌多。这些东西好像有些耳熟啊，好像安卓的ART也是这样的?我猜是的，由于Java语言本身和Java的运行时库等等一些历史原因，想推翻重来把这些东西都去掉，复杂度是很高的;所以安卓的爸爸谷歌也是在这些基础上进行修修补补。

当然，华为也可以选择不支持Java中一些动态的特性比如反射等功能，那么这个runtime是有可能简化的。到底方舟编译器和安卓已有的ART有什么不同，我们拭目以待。

2. 多语言联合优化编译器

这个很神奇对吧，C语言竟然可以和Java语言联合在一起编译。

我们知道C语言的代码编译过后是二进制文件，Java语言的代码编译过后是字节码;其实现代编译器在编译过程中有很多层中间表示，如果把源代码层看做最高层次，目标语言看成最低层次，编译过程中是逐层下降的，最后下降到目标层，和我们下楼梯是一样一样的，并不是自由落体对不对。

比如源代码经过编译器前端之后变成抽象语法树(AST)，抽象语法树又可以转变为另一种更低层级的中间表示(IR)，然后从IR再到目标层。

所以方舟可以定义一个中间表示(IR)，把C语言和Java语言都先编译到这个中间表示层，然后在中间表示层做一系列的优化或者分析，再从中间表示层编译到机器码，这样就实现了多语言联合编译。

是不是把不同的语言编译到同一种IR上就万事大吉了呢?不是这样的!

方舟为什么要把多个语言放在一起编译?是好玩吗?当然不是!多个语言联合编译至少有以下几点好处：

减小跨语言调用开销

不同的语言之间，类型系统、调用规范、数据布局等等都不同，所以不同语言相互调用时有一些额外的开销。