Android作为与iOS分庭抗礼的智能系统，如今已经占据了智能手持设备的半壁江山，但是正如很多Android用户所抱怨的，它在UI流畅程度方面始终与iOS有差距，而且根据不少Android用户反映，自己的Android设备在长期使用后也会不同程度地出现卡顿的情况。当然，这与Android本身的运行机制有关，而谷歌也在为解决这样的问题而努力，在Android 4.1推出的时候，谷歌就进行了“黄油计划”来改善系统的流畅度，而在最新推出的Android4.4中，也包含了新的“Project Svelte”，翻译过来就是苗条计划，让我们来看个究竟。


Android被诟病的执行效率
    可能不少朋友都听说过Android运行效率不够好的原因是它是运行在Java虚拟机上的，说到这个，就不得不提Dalvik。
    Dalvik是谷歌自己设计的、用于Android平台的Java虚拟机。Dalvik虚拟机是Android移动设备的核心组成部分之一，它可以支持已转换为.dex（即Dalvik Executable）格式的Java应用程序的运行，.dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统（自然指的就是手机、平板以及各种智能随身设备）。Dalvik 经过优化，允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例，并且每一个Dalvik应用作为一个独立的Linux 进程执行，独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。正是因为采用了Dalvik，才使得程序可以在不同架构的硬件平台上运行。
    Dalvik和Java虚拟机（JVM）本身最明显的差别就是Java虚拟机运行的是Java字节码，而Dalvik虚拟机运行的是专用的文件格式Dex。Dex文件格式可以减少文件的尺寸，提高I/O操作的类查找速度。当Android启动时，Dalvik VM 会监视所有的程序（APK），并且创建依存关系树，为每个程序优化代码并存储在Dalvik缓存中。Dalvik第一次加载后会生成Cache文件，以提供下次快速加载，所以第一次会很慢。
    当然，也有观点认为，像Dalvik这样基于寄存器的虚拟机由于在执行指令的时候需要先进行编码，所以指令的需求量会更大，这会影响到执行的效率。换句话说，Dalvik就是Android运行效率不够好的“罪魁祸首”。


谷歌的改进措施
    不用说，谷歌当然知道Dalvik的弊端，一直通过各种方法来改进Android系统的流畅度。早在Android 4.1时代，谷歌就进行了“黄油计划”，黄油计划支持60fps的动画效果、使应用的反应更灵敏，甚至可以在刷新屏幕时预判到手指将会触摸到哪里。
    黄油计划的改进是通过一系列手段实现的。首先，Android 4.1系统通过系统框架进行的渲染和动画都采用垂直同步的方式，因此不会有任何帧数提前或滞后；在图形管线中加入了三重缓冲，让滚动和翻页更顺滑；Android 4.1还会在屏幕刷新的时候预判手指下一次触摸的位置；在闲置时，系统会在下一次触摸发生时让CPU输入升压，以确保没有延迟。
    如果说Android 4.1时代的“黄油计划”解决的是软件问题，那么到了Android 4.3则是针对Android设备的存储硬件作出了改进。在Android 4.3中，谷歌加入了Trim功能，相信对固态硬盘比较关注的玩家很清楚Trim是什么，简单点说，就是针对Flash存储芯片的“磁盘整理”功能，为什么在4.3以前的Android设备会越用越慢？长期使用后在ROM中产生的“碎片”太多，造成Flash芯片性能降低是重要原因之一。有了Trim，除了可以回收Flash芯片中零散的数据块，减少写入放大，还可以进行负载平衡，延长它的使用寿命。
    到了Android 4.4，“Project Svelte”映入了人们的眼帘。其中的ART（Android Runtime）改变了应用运行的环境，只是被列为“实验室选项”，下面就来详细介绍一下ART。
    前面已经提到，在运行效率方面，Dalvik VM是Android的短板。因此，谷歌引进了新的 Android 运行环境 ART，在官方介绍中，称其为新的虚拟机，谷歌正是用它来替代旧的Dalvik VM。ART 会为 Android 带来怎样的改变？专业机构对此进行了分析。
    ART的机制与Dalvik不同，在Dalvik环境下，应用每次运行时，字节码都需要通过即时编译器转换为机器码，这会降低应用程序的运行效率，而在ART环境中，应用程序在第一次安装的时候，字节码就会预先编译成机器码，使其成为真正的本地应用。这个过程叫做预编译（Ahead-Of-Time）。因此，ART环境下应用程序启动和执行都会变得更快更流畅。
    根据一些测试结果，ART运行环境能够让大多数应用程序的执行时间减半，这就意味着，CPU消耗大、运行时间长的应用能够更快速地完成，一般的应用也能更加流畅，反映在实际使用中就是动画效果更顺畅、触控反馈更灵敏等等。另外，在多核处理器的设备上，可以更灵活地利用ARM的big.LITTLE 架构，从而达到更省电的目的。
    当然，ART的预编译也有一些弊端。首先，机器码占用的存储空间更大。字节码转变为机器码后，体积可能会增加 10%～20%，但在应用程序包中，可执行的代码通常只是一部分，所以增加的部分影响有限。其次，应用程序安装的时间会变长——毕竟增加了转码的步骤。安装时间增加多少取决于应用程序包中代码复杂程度和多少。
    综合来看，ART在应用程序体积上的弊端可以通过增加设备的ROM来解决，这完全可以接受，而对于安装时间的增加，毕竟一个程序也就安装一次，但使用却是很频繁的，而由此带来的系统流畅度的改善却很可观，总的来说还是利大于弊。未来Android的流畅度是否能与iOS抗衡，我们也拭目以待。