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微信在Github开源了Hardcoder,对Android开发者有什么影响?

本文首发自公众号「承香墨影(ID:cxmyDev)」,欢迎关注。

今年一月微信公开课 Pro 2019 上,提到的微信性能优化框架「Hardcoder」,近日终于开源了。

微信开源的东西,作为 Android 开发,当然是双击 666 了。

但是作为一名 Android 开发者,我更关心的是 Handcoder 到底是什么?对我们 Android 开发者有什么影响?

什么是 Hardcoder?

Hardcoder 在 18 年微信就放出了消息,简单来说,Hardcoder 是微信研发的一款性能优化框架。

如果看了这么一句话,简单去理解的话,好像只要等微信开源之后,我们在 App 内也接入 Hardcoder,就可以如微信般丝滑。

但理想总是很丰满的…

Hardcoder 本身也是业务发展的产物,在微信越来越复杂后,常规的性能优化,带来的提升已经越来越小了。但是从厂商的角度,微信这种国民 App,就应该秒开无卡顿,做到极致的优化。

打个比方说,如果那个厂商的手机,被发现微信不好用了,用户肯定是觉得这个手机有问题,而不是微信有问题。

有句话怎么说的,「当你强大,整个世界都会对你和颜悦色」。

厂商也意识到了这一点,所以部分厂商早期是会针对微信,做一些小优化,其中比较典型的就是「暴力提频」。系统在识别当前微信正在运行,会粗暴的提高 CPU 频率,从而提升 App 的运行性能。

要知道,所有「一刀切」的事情,都是在暴露一些问题。

「暴力提频」也是一样。过多的提高 CPU 频率,必然会对手机的功耗造成影响,最直接的影响,就是你发现你的手机耗电更快了。

厂商对硬件资源的限制,本身有一部分,也是从功耗的角度考虑的,随着手机功能越来越丰富,其实电池技术是跟不上的,一款功能强大但离不开电源的手机,肯定不会是用户的理想选择。

所以手机厂商就会对硬件做出一些限制,在不需要那么多资源的时候,就减少资源的给予。但是资源的减少,必然会引起一些体验上的问题,例如卡顿,而这种用户体验的问题,厂商也并不愿意。

毕竟谁卡,谁不卡,用户心理自然有一杆秤。

但这其中有个难点,厂商之所以选择一刀切这种暴力提频的方案,根本原因在于,作为手机,没有办法准确知道 App 当前在干什么,是否需要资源。毕竟现在 App 的功能太丰富了,靠手机自身无法做到精准的优化。

既然厂商想优化体验,微信又有优化 App 性能的需求,那真是一拍即合,就诞生了 Hardcoder。Hardcoder 构建了 App 与系统(ROM)之间可靠的通信框架,让系统知道 App 的需求。

之前厂商也不知道什么时候该给资源,什么时候该省资源,真是又怕他不来又怕他乱来。

现在好了,有了 Hardcoder,既然系统不知道,就由 App 主动告诉它,等于微信主动告诉手机系统,我现在在什么场景下,或者我接下来要干什么了,这个场景需要一些系统资源来加持,才能保证速度嗖嗖的,不会卡顿。

到这里大家应该就理解了,Hardcoder 更像是一个通信框架,可以通过它告知操作系统,我接下来要做复杂操作了,请给我资源。

Hardcoder 本身与厂商,已经预设了一些场景值,可以直接使用。

int APP_SCENE_UNDEFINE = 0;                 //未定义场景
int APP_SCENE_STARTUP = 1;                  //进程启动,APP启动
int APP_SCENE_WINDOW_SWITCH = 2;            //UI页面切换(同一进程),activity,fragment切换
int APP_SCENE_WINDOW_SCROLL = 3;            //UI页面滑动
int APP_SCENE_DATA_LOADING_AND_PROCESS = 4//数据加载和处理任务,指APP本地前后台任务
int APP_SCENE_MULTI_MEDIA_PROCESS = 5;      //多媒体相关业务
int APP_SCENE_COMMUNICATE = 6;              //APP/服务端通信
int APP_SCENE_SYSTEM_DEVICE = 7;            //调用系统服务
复制代码

当然你也可以自行定义。

Hardcoder 的原理

知道了 Hardcoder 都干了什么,再简单了解一下它的设计。

Hardcoder 在 App 和系统之间,构建了一个可靠的通信框架,跳出之前 App 只能调用系统标准 API,而无法直接调用系统底层硬件资源的问题,让 Android App 与 系统之间,可以实现实时的通信。

利用 Hardcoder,App 可以在必要的时候,向系统申请更多的硬件资源,例如 CPU 频率、大小核、GPU 频率等资源来提升 App 的性能。

Hardcoder 框架,分为 Client 端和 Server 端,本次开源的就是 Client 端,Server 端则交由厂商系统侧自行实现。

Hardcoder Client 端和 Server 端之间,采用的是 LocalSocket 的通信方式,等于 App 如果需要资源,通过 Hardcoder 的 Client 端向系统实现的 Server 发请求,系统侧接到请求之后,按需调整不同的系统资源,例如给更大的 CPU 频率,把系统绑定到大核运行等等。

说到 LocalSocket,我想 Android 开发应该比较熟悉。因为在 Java 层,Android 本身提供了一套 LocalSocket 的 API,但是呢 Hardcoder 没用它。因为 Hardcoder 主要是采用 Native 实现的,所以微信在 C 层,使用 Linux 的 Socket 接口,又自己实现了一套 LocalSocket。

这大概就是大佬的世界,用不了就自己写。

那利用 Hardcoder 到底对性能有多少提升呢?

从官方里给出的数据来看,平均优化效果达 10%~30%,而又因为微信本身对资源的申请也比较精细和准确,所以功耗上仅增加了 2% 的耗电,相当于用 2% 的功耗,换来了 20% 性能的提升。这份数据在厂商来看,应该是可以接受的。

Hardcoder 框架的覆盖的设备量也非常的大,目前已接入 OPPO、vivo、华为、小米、三星、魅族等主流手机厂商,覆盖 4.6 亿+ 设备量。

到这里大家应该都明白了。说白了 Hardcoder 就是一个 App 与系统的通信框架,之前说的性能优化框架,但实际上真正的起作用的逻辑,都在 Server 端。你想申请资源,你就用 Hardcoder 申请你的,系统给不给你,完全由系统侧自身决定。

普通开发者看 Hardcoder

体量决定了复杂度,再简单的技术,用在 10w 用户和用在 10 亿用户上,就是天差地别。

有些事情,微信能做到的,你就算拿到了微信的源码,你也做不到。主要还是因为微信这样的用户体量,让厂商一路给开绿灯。

从文档中了解到,Hardcoder 目前国内的主流厂商都已经支持了,并且有些已经开放出权限申请方式。

VIVO 这种商务渠道的申请,应该是比较困难的,但是自助注册的 OPPO 以及华为这种无需注册的,就可以用到 Hardcoder 了。

但 Hardcoder 本质上还是一个与系统通信的框架,至于系统是否响应你申请资源的请求,完全拒绝于系统侧自身的逻辑,你这个申请资源的消息发过去了,对方受不受理,就不是我们能决定的。

文档里也提到,Hardcoder Server 端也会对应用请求资源做一定的限制,例如当前 App 在前台或者在后台,就会有不同的处理逻辑。

站在微信的视角,Hardcoder 是性能优化框架,站在普通开发者的角度,它可能仅仅是一个通信框架,并且还是那种单向通信的框架,是否有作用,完全取决于厂商,这部分堪称是玄学。

可能你在 A 手机上不好使,换到 B 手机上就好使了,也可能你在测试机上有效,换到自用机上就无效了。

不过话说回来,提升用户体验一直也是厂商的目标,这和大部分 App 开发者的目标上一致的,所以长期来看 Hardcoder 还是有价值的。但在国内全家桶 App 的环境下,天然的让厂商不信任 App,将厂商与 App 推到了对立面。

但是如果厂商有一套标准的检验流程,可以检验出 App 开发者是否真的做到「诚实」,在需要的时候做到精确控制,只在需要的时候申请,不需要的时候不乱申请。就可以让 App 和厂商愉快的玩耍了。

而 Hardcoder 发布之前也并不只有微信在使用,腾讯系的不少产品已经在使用它了,例如 QQ、企业微信、天天快报等。等于微信这次开源了 Hardcoder,如果厂商想开放出来让广大开发者使用,其实成本是非常低的。

说到底 Hardcoder 是否有效的主动权还是在厂商,所以在这件事情期待后续厂商的发声。

最后我提一句,Hardcoder 在 Github 上开源的文档,还是值得 Android 开发者读一读的,可以学到不少东西。

你对 Hardcoder 有什么看法,欢迎留言讨论。


references:

https://github.com/Tencent/Hardcoder

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