谈谈移动应用开发环境

2011年，Android占智能手机市场总额的49% [1]，近乎半壁江山，iOS凭有限几款机型占有总额的19%[4]。余下的三成，Symbian渐行渐远，黑莓陷于停滞，Bada主攻低端市场，Windows Phone姗姗来迟。未来一两年内，智能手机平台仍将由iOS和Android主导，不确切的是第三是谁，它的份额能有多少，能从Symbian和黑莓手中获得多少用户。

Android出货量持续增长，但从开发者那里却传出相反的信息。根据IDC的调查数据[2]：“本季度开发者对Android手机的兴趣下降了4.7%至78.6％，对Android平板电脑的兴趣下降了2.2%至65.9％。”在移动生态系统中，更多的用户促使更多的开发者开发更多的应用，更多的应用吸引更多的用户，形成正反馈循环。为何随着Android手机的增加，开发者兴趣反而下降？这主要因为Android碎片化严重，增加开发成本，开发者对跨平台技术期待持续增加，分流对Android平台的直接关注。

碎片化的影响

下面我们以Android为例，分析平台碎片化对开发的影响。Android碎片化一直备受诟病，但相比下BREW和Symbian情况更为严重。Google公司通过兼容性测试套件（CTS）和兼容规范文档（CDD），规范设备硬件规格，确保设备使用API的一致性，并实施越来越严格的控制。

（1）平台版本碎片化的影响

根据维基百科的资料[3]，截至2012年3月1日，Android各版本分布比例如下：

版本	API级别	比例
4.0.x Ice Cream Sandwich	14-15	4.9%
3.x.x Honeycomb	11-13	3.3%
2.3.x Gingerbread	9-10	64.4%
2.2 Froyo	8	20.9%
2.0, 2.1 Eclair	7	5.5%
1.6 Donut	4	0.7%
1.5 Cupcake	3	0.3%

Android版本快速演进只是造成版本众多的原因之一。更关键的是Android平台没有像苹果那样提供系统在线一键升级的方式功能，除了个别发烧友，极少用户将会更新系统更新到最新版本。目前，开发一款应用需兼容2.x - 4.x的三大版本。Google公司努力确保API的前向兼容，但对底层开发和使用新版本提供的新功能时，开发者不得不对各版本进行优化，确保兼容。

（2）设备碎片化的影响

任何非单一制造商的平台都会面临设备碎片化的问题，Android尤为严重。平台供应商追求统一体验，终端制造商希望打造特色，通过差异化获取竞争优势，两者之间存在矛盾。

由于终端制造商无法跟上Google飞速版本研发脚步，以及Google对平台实施越来越严格的控制，差异化空间不断被挤压。终端制造商越来越只关心手机的销售，而非售后的维护，他们对吸引新的应用开发者缺乏热心。

即便同一制造商，不同系列或型号手机在硬件性能，特别是屏幕尺寸的差异，导致应用的用户体验可能不一致，增加了开发者适配的工作量。

（3）平台碎片化的影响

平台碎片化包括对标准规范支持程度的差异，以及官方版本和分支版本的差异。

标准规范支持度差异最显见的例子是HTML5，不同平台对HTML5的支持程度不同。但随着规范成熟和技术发展，在未来将得到克服。

官方版本和分支版本的差异则相反，如同一颗树随着时间不断生长，分枝和主干之间，分枝和分枝之间的距离越拉越大。以开源的Android为例，存在多个分支，有亚马逊的kindle fire，中移动的OPhone，百度的易平台等等。这些分支是从某个特定的官方版本上发展，加入开发者的主营业务API以及本地化需求的实现。官方版本的应用一般可在分支版本上运行，单分支版本所依赖的基础官方版本的更新会有明显的滞后。分支版本上的特色应用通常不能在官方版本上运行。发展到最后，恐怕需要认真思考，是作为分支，还是独立出来。

跨平台开发环境

J2ME和WAP作为跨平台技术在功能手机时代已有，J2ME是中间件，WAP是web方式。随着智能手机的普及，移动开发者越来越多，希望能够通过跨平台技术，确保应用可在不同平台和不同设备上运行。

移动生态系统的控制点关键在开发环境控制和应用发布控制，前者是对API的管控，后者是对应用商店的持有，本质都是对平台的控制，平台决定API，原生应用商店具有天然的优势。Apple和Google通过牢牢掌控平台，进而控制整个生态系统。如果在平台上难以突破，何不换个思路，绕开平台，直接控制应用。对于大型互联网商们、OEM们和运营商们，跨平台技术可以绕开底层操作系统，控制应用开发环境和建设新发布渠道，是获取生态系统话语权的希望。

下面，我们对跨平台开发技术进行分析。

（1）通过跨平台中间件提供统一的API

由于功能手机支持J2ME，J2ME在装机量上最高。但J2ME碎片化非常严重，开发者对它所谓的“写一次就可随处运行”失去信心。J2ME背后缺乏大公司的支持，没有建立有效的应用商店为开发者带来收益，而开发者学习和熟悉J2ME所需时间长，成本高收益低，随着智能移动开发环境和新移动应用商务模式的兴起，开发者对J2ME逐渐失去兴趣。

QT是跨平台的应用和UI框架，开发以C++为主，可结合web技术（HTML、CSS和JavaScript）。2008年被Nokia收购，Nokia为QT引入移动API，集成WebKit引擎，使QT应用可在手机上运行。Nokia最初将QT定位为智能手机产品的应用框架，在Symbian和MeeGo中使用。2011年年初，Nokia和微软结盟，宣布Nokia的智能手机将全部采用Windows Phone操作系统。自此Nokia将Symbian开发逐步转为维护，并在推出唯一一款MeeGo手机N90后，终止对MeeGo的支持。随着Nokia放弃移动平台的掌控，拥抱微软平台，QT在移动终端的进展停顿。

（2）通过移动虚拟化技术跨平台部署

移动虚拟化允许其他操作系统或虚拟机同时运行在移动设备上，创建安全独立可并行的软件运行环境。通过移动虚拟化技术，可在同一手机上同时提供个人环境和商务环境，主系统为个人环境，客系统为商务环境，与个人环境相隔离，安装需安全保障的信任应用。

例如在Android系统上可通过VMware虚拟化技术，提供Windows Mobile系统。移动通信，个人娱乐时使用主系统Android上的应用，而远程办公、金融服务等使用客系统Windows Mobile的应用。

开发者只需在某个系统上开发，通过移动虚拟化技术将系统加载到手机原有平台上，实现应用的部署。但这种方式，目前使用范围很少，多用于企业办公，主要确保商务系统的安全，而安全保障通过其他机制提供，安全内容将在后面分析。

（3）web技术提供统一的API

在Web技术中，最瞩目无疑是HTML5。HTML5由W3C和WHAT工作组制定标准，得到Google，Apple，Opera，IBM，Microsoft、Mozilla等公司的大力支持。HTML5增加离线存储，2D图像能力，视频/音频流，地理位置，访问手机摄像头和传感器，使web应用化，可和应用一样安装在智能终端上。

HTML5的支持构建在web引擎上。希望在移动生态系统上获取话语权的公司，只需要对web引擎，例如开源的webkit，进行改造，提高性能，通过HTML5标准提高用户体验、交互能力和离线能力，建立应用商店，发展生态环境，将硬件适配、电源优化等问题交底层操作系统处理。因此，HTML5不仅吸引应用开发商，也吸引OEM厂商，互联网公司，和运营商。

运营商可提供小额支付类APIs、话音短信等网络APIs；互联网商可提供云服务，向开发者开放云服务API；OEM可以通过底层硬件加速等方式，提高HTML5的性能。HTML5可降低iOS和Android的平台影响力，但并不等同增加自身筹码。希望通过HTML5发展生态系统的公司需协调好API标准化和扩展化之间的关系。

提供特色功能的扩展APIs是互联网商和运营商服务的延伸，扩展服务的覆盖面，发展长尾应用，提高服务能力。这些扩展API必然捆绑某个运营商或者某个云服务，带来跨运营商、跨互联网商的新问题。要跨平台就要标准化，而特色功能无可避免存在绑定。关键是如何处理好两者关系，利用特色功在众多竞争者中突围而出，吸引用户，吸引开发者。

（4）开发工具对跨平台支持

Web是跨平台的技术，可通过web和原生应用的转换，实现代码库的统一。主要分为嵌入模式和解析模式两类。

嵌入模式是在原生应用中嵌入公共通用运行环境，即web运行环境，支持对web脚本语言的解析，实现web部分代码共享。例如Android允许通过WebView实现web嵌入。但嵌入方式会减低应用的性能。

解析模式和嵌入模式相反，通过开发工具对同一代码进行编译，生成不同平台的原生应用，适配不同平台的同时保证相同的代码库。这些开发工具有Appcelerator，PhoneGap，RhoMobile，Sencha，The M Project等。采用编程代码语言一般是Web脚本，支持HTML，CSS，JavaScript，有些工具还提供自己的扩展。解析模式实现web业务原生应用化，可将现有的互联网应用快速引入手机，同时解决跨平台开发。

[1]http://www.visionmobile.com/blog/2012/02/infographic-100-million-club-top-smartphone-facts-and-figures-in-2011/

[2]http://articles.businessinsider.com/2012-03-20/tech/31213445_1_android-phones-phones-and-tablets-market-share

[3]http://en.wikipedia.org/wiki/Android

文章为发表在《电信科学》2012年5月中《智能终端发展关键技术探讨》的第三章节部分。

相关链接：我的产业生态链和杂谈文章

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