ما هو ART في اندرويد كيت كات؟

بدون أي شك نظام اندرويد Android مر في البداية بمراحل فوضوية لكن تطوره كان متسارعاً بعد ذلك و الآن أصبحاً هذا النظام الشهير أكثر نضجاً و بدأ فريق العمل فيه يُعيرون اهتماماً أكثر لبعض أجزائه التي لم تنمو بشكل متواز مع العناصر الأخرى ومنها دون جدال الآلة الافتراضية Dalvik Virtual Machine وهي البرمجية التي تقوم بتنيفذ وتشغيل معظم التطبيقات.

لكن لماذا فريق اندرويد مازال يعمل منذ سنتين لاستبدال هذه الأخيرة بأخرى تدعى ART؟

ART حسب اندرويد سيكون بأداء أسرع وتُشغل لتطبيقات بكفاءة أكبر إلى جانب توفير في استهلاك البطارية والمرونة في العمل، لكن بالضبط ما هو ART؟

الأحرف تعني Android Run Time وهو بشكل عام يتعامل مع تنفيذ التطبيقات بشكل مختلف عن Dalvik الذي يعتمد على مترجم من نوع JIT أو الترجمة الديناميكية لتفسير البايت كود و هو الإصدار الأساسي لكود التطبيق فالتطبيقات تترجم من قبل المطورين جزئياً فقط والناتج بعد هذه العملية تمر بالمفسر الذي يعمل على جهاز المستخدم كل مرة يقوم بتشغيل التطبيق.

هذه العملية بلا شك لا تتمتع بالكفاءة و تكلف النظام الكثير لكن الأمر الإيجابي فيها هو الآلية التي تعمل عليها والتي تسمح للتطبيقات بالعمل على أنواع مختلفة من العتاد الصلب منها المخنفضة مثل وجود 512 ميغابايت فقط من ذاكرة الوصول العشوائية وكذلك على بنى متعددة.

أما بالنسبة لـ ART، فهو مُصمم لتغيير هذه الطريقة لكي يعمل على ترجمة مسبقة لذاك البايت كود و تحويله إلى لغة الآلة Machine Language عندما يتم تنصيب التطبيق لأول مرة في الجهاز العامل بنظام اندرويد كيت كات ومن ثم يتم تحويلها إلى تطبيقات أصلية Native Apps، وتدعى هذه العملية بـ الترجمة المتوافقة للزمن أو Ahead Of Time Compilation.

وعن طريق إلغاء الحاجة إلى إطالة وقت آلة افتراضية جديدة أو تنفيذ الكود المفسر و هذا بالطبع يقلل كثيراً من زمن بدء تشغيل التطبيقات بشكل كبير بالتالي الحصول على سرعة تنفيذ أكبر.

في الوقت الراهن جوجل تتعامل مع ART على أساس أنها في طور تجريبي وتقوم بإعطاء بعض تفاصيلها إلى المطورين وكذلك إلى شركائها الذين يزودونها بالعتاد الصلب من أجل القيام بتجربتها. فوجهة نظر عملاق البحث على شبكة الانترنت تحوم حول الحذر من تغيير زمن تنفيذ برامج اندرويد الذي من الممكن أن يسبب توقف عملها أو حتى أحياناً عدم استقرار النظام بشكل عام.

قد لا تكون هذه الآلة جاهزة للتطبيق في الوقت الحالي لكن يؤمن فريق تطوير نظام اندرويد بتحقيقه قريباً. لكن السؤال الأهم هل هي أفضل بكثير؟

حتى اللحظة المكاسب المحتملة من ناحية الكفاءة صعبة القياس بالنسبة لإصدار ART القادم مع نظام اندرويد كيت كات على الرغم من الاختبارات التي أشارت إلى أن زمن تنفيذ معظم تطبيقات اندرويد قد انخفض إلى النصف أو حتى أقل أي أن زمن الذي سيكون فيه النظام في وضع الاستعاد أكبر و هذا بالطبع سيوفر من استهلاك البطارية خصوصاً أن المعالجات الحالية تتمتع بعدة أنوية أحياناً تصل إلى ثمانية و إذا ما تم تصميم أخرى تتمتع بكفاءة أكثر من ناحية استنزاف عمر البطارية ستزداد بكل تأكيد كفاءة النظام.

حتى الآن توجد بعض المعوقات لتطبيق Ahead Of Time Compilation لكن قد لا تكون ذات أهمية مقارنة مع ميزاتها إن طبقت بشكل جيد.

اختبار واقعي لـ ART:

تطبيقات الاختبار

لنكن واقعيين أحياناً فتطبيقات الاختبار تكون غير دقيقة و لا يمكن الاعتماد عليها لكنها حتى الآن هي الطريقة الوحيدة حيث تم اختبار الهاتف الشهير Nexus 5 العامل باندرويد كيت كات أربعة مرات بالنسبة لكل تطبيق و ذلك بالنسبة للآلة الافتراضية Dalvik وكذلك ART، إليكم النتائج وفق تطبيقات الاختبارات:

- التطبيق Linpack For Android:

تفوقت فيه ART على منافستها و بنسبة تتراوح ما بين 10 – 14 %.

Linpack For Android

- اختبار Real Pi:

حساب أرقام من pi و هي طريقة شائعة لإجهاد المعالج و فيها تفوقت ART أيضاً.

Real Pi Benchmark

- Quadrant Standard:

الاختباران السابقان يركزان أكثر على الأداء في العمليات الحسابية لكن ماذا بالنسبة لاختبار النظام بحد ذاته؟ بالنسبة لـ Quadrant حققت ART بالنسبة للمعالجة تقريباً ضعف ما حقتته Dalvik  أما بالنسبة للأمور الأخرى كالذاكرة و سرعة الرسم ثلاثي الأبعاد حققت فيهما هذه الثانية التفوق، وحدها سرعة الرسم في ثنائي الأبعاد حصل فيها التعادل.

Quadrant Standard

- اختبار AnTuTu  الشهير:

يؤكد هذا الاختبار على تفوق واضح للآلة الافتراضية الجديدة في عمليات الأعداد التي تحتوي على فاصلة عائمة إلا أنها لم تستطع تحقيق نفس الأداء بالنسبة للأعداد الصحيحة.

AnTuTu Benchmark

هذه هي بعض الاختبارات المتعلقة بالآلتين الافتراضيتين و الآن نأتي الى الإختبار الأهم من بين كل ما ذكر وهو إختبار أداء البطارية لكن بشكل تقليدي، هذا من الممكن أن يكون غير مفيد عند مقارنة أزمنة التنفيذ فتشغيل مثلاً الفيديو لساعات طويلة لن يكون مفيداً لإظهار تفوق ART، في الواقع ينبغي مراقبة الاحتياجات الدُنيا للعتاد الصلب عند القيام بنشاطات عادية لتوفير البطارية.

من أجل ذلك لدينا ثلاثة سيناريوهات لزمن التنفيذ من أجل توفير الطاقة:

1- عندما يكون الهاتف في وضع السبات فإنه يستيقظ لانجاز المهام الاعتيادية فكلما طالت فترة العمل كان استهلاك الطاقة أكبر أما إن كان التنفيذ بسرعة يعود الهاتف إلى حالة السبات موفراً للطاقة.

2- السرعات القليلة للمعالجة: حالياً تتمتع المعالجات المتوفرة في السوق بسرعات معالجة عالية جداً لكن كلما كانت هذه السرعة أكبر كان اسهتلاكها للطاقة أكبر.

3- الاستخدام الأفضل للعتاد الصلب: المتطلبات الدنيا للمعالج تفتح الطريق أمام تحسينات أعمق فيمكن استبدال المعالجات القوية و المزودة بنوى عديدة بأخرى أقل قوة من أجل تنفيذ مهام بسبطة.

طريقة الاختبار: تم اختبار الهاتفين Nexus 5 و Nexus 4 العاملان بالنظام Android 4.4.2 بحسابي Gmail فارغين للتخلص من الإشعارات لكن الاتصالات الأخرى بخدمات جوجل ستبقى على حالها، تم القيام بثلاثة اختبارات هي، وضع السبات مع استمرار العمل بالنسبة للعمليات الخلفية، تشغيل الفيديو، و تشغيل الصور المتحركة.

كانت النتائج قريبة إلى حد كبير و ذلك بالنسبة لـ ART و Dalvik، الخلاصة أن هذه الاختبارات قد تعطي بعض القرائن لتأثير هذه الأولى على عمر البطارية لكن وعلى لرغم من ذلك النتائج لا تؤيدها حتى الآن إلا أننا بإمكاننا القول أن كلتي الآلتين أبلتا بلاء حسناً في هذا الجانب بالطبع.

أخيراً كيف للمستخدم اختيار الآلة ART؟

تفعيل ART

يمكن تفعيلها في نظام اندرويد كيت كات Android KitKat بالذهاب إلى الإعدادات Settings وبعدها إلى خيارات المطور Developer Options  ومن ثم إلى Select Runtime.

نتمنى أن نكون قد وفقنا في طرح المعلومات المهمة وبعض الإختبارات حول ART في نظام اندرويد مفتوح المصدر بإصدار نكهة كيت كات، إضافة الى ما سبق يمكنكم الإطلاع على كافة المعلومات بشكل مفصل عن هذا الإصدار في مقالنا “مميزات اندرويد 4.4 كيت كات وما الجديد“.

المصدر: 1 ، 2 ، 3 ، 4