國產系統大有可為 從鴻蒙看未來操作系統的大潮


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根據華為的介紹,鴻蒙OS亮點多多。和目前市面上流行的操作系統相比,鴻蒙擁有很多與眾不同的設計,例如微內核、跨平台、多終端生態共享等等。而人們對於鴻蒙的期望顯然是非常高的,不少朋友都希望國產操作系統能夠在市場上殺出一條血路,鴻蒙OS的出現,令人看到了這股希望之光。

在移動互聯網時代,技術和商機千變萬化。通過操作系統變革、在市場攻城略地的,早有前人。例如大家熟悉的iOS、安卓和Windows,在近年來都進行了大刀闊斧的修改,以變求勝求生。那麼操作系統近年來都有怎樣的革新大潮?鴻蒙OS將會有怎樣的廣闊前景?這就來以鴻蒙作為切入點,來談談操作系統的一些發展趨勢吧。

微內核是大勢所趨?

說起鴻蒙最吸引人的一個亮點,可能就是“微內核”了。目前我們熟知的操作系統的運行通常擁有一個內核,內核一般會提供進程管理、資源調度、數據存取等操作系統所需的基本功能。不同的操作系統,它們的內核設計不盡相同,在技術開發和用戶體驗方面的表現,也存在顯著差別。

雖然有的朋友對系統內核這一概念感到陌生,但實際上,大家日常使用電腦手機時,就已經能切身感受到不同內核帶來的影響。例如同樣是開放授權的操作系統,安卓和Windows的安裝升級體驗就大有不同——用戶不能為手機隨意安裝安卓系統,升級往往也需要經由各家OEM廠商;而Windows則每台PC都可以安裝,且升級也能由微軟統一推送。為什麼會由這樣的差別?內核就是原因之一。

安卓基於Linux打造,而Linux是一個宏內核的結構,Linux的驅動和內核緊密整合在一起。要適配某種硬件,得先把驅動整合進Linux內核當中,因此手機想要升級系統,需要廠商把驅動整合到系統當中,再把系統推送給用戶;而Windows則屬於有點接近微內核的混合內核結構,內核和驅動是分離的(Vista後絕大多數驅動只運行在User層中),且微軟提供了標準驅動模型(例如WDDM圖形驅動),因此可以靈活適配各類硬件,升級維護更方便。

安卓系統架構圖,可見大量驅動都整合在Linux內核當中

由此可見,內核的差異,可以令系統在升級維護方面的表現截然不同。宏內核整合了更多功能,而微內核則將功能拆分、模塊化。而移動互聯網時代的到來,硬件形態變得越來越百花齊放,想要在不同硬件上建立起統一的平台生態,組裝更靈活、更輕量的微內核可能是更好的選擇。

實際上,近年來系統內核的微型化屢見不鮮。例如安卓8.0開始推行Project Treble,將驅動和內核剝離開,理想情況下用戶無需等待廠商的驅動適配,也可以通過單獨升級系統分區更新到最新版安卓;而谷歌的尚未推向市場的Fuchsia系統則更進一步,使用全新微內核“Zircon”,而根據目前的消息,谷歌打算將Fuchsia打造成為一個跨平台的系統,除了適配手機平台,還能夠在物聯網上征戰。

安卓8.0後引入Project Treble,將OS框架剝離

除了安卓,歷史更悠久的Windows也在發生變化。 Windows本來就比Linux更接近微內核,而為了進一步適應移動互聯網,微軟還打算讓Windows變得更加模塊化,例如讓Shell和內核分離,打造出Windows Core這樣的能夠適配物聯網的系統。得益於Windows Core模塊化的特性,微軟可以開發出多個Shell,來適配折疊屏、Hololens等設備,Windows在移動市場是否能捲土重來,或許就在此一舉。

Windows將會進一步分離內核,以適配更多設備

可見,得益於擴展性強、維護方便等特點,微內核在近年來的確備受業界青睞;華為的鴻蒙OS採用微內核,順應了當下移動互聯網和物聯網的發展潮流,前景可期。

2跨平台之路要走多遠?

跨平台之路要走多遠?

華為鴻蒙OS所面向的並不僅僅是手機平台,還將會應用在手錶、車機、PC乃至其他設備上。微內核可以令系統更容易運行在更多平台上,但要打通平台之間的生態,所需要的不僅僅是相同的內核。例如,系統的應用層是否能兼容同樣或者近似的應用?而如果能兼容,該應用的界面是否能適配不同的設備?要知道同樣是iOS,iPhoneiPad的APP尚不能相互完美適配,跨平台的應用生態要如何營造,一直是業界苦苦鑽研的難題。

鴻蒙OS可以適配多種硬件,應用一次編譯即可多端部署在各種運行鴻蒙的硬件上

而跨平台應用生態的營造,正是華為鴻蒙OS的另一大亮點。根據開發者大會上的介紹,鴻蒙OS支持多語言統一編譯,通過分佈式架構Kit提供屏幕佈局控件以及交互的自動適配,且編程可視化。開發者只需要一次開發,就可以將應用部署在多終端的鴻蒙OS上,不同的設備可以實現共享生態。

鴻蒙OS的APP在不同尺寸屏幕上UI可自動適配

換言之,為鴻蒙OS開發應用,並不需要細細適配每一個平台,通過統一編譯,應用就可以實現多設備的兼容,UI也能自適應。而這個課題,在業界中其實灼手可熱。不少大拿例如微軟、蘋果乃至谷歌,都在這方面做了不少努力,這也正是未來操作系統的發展大趨勢之一。

例如大家都非常熟悉的微軟,相信用戶們都已經從無處不在的磁貼UI中,感受到了微軟為應用跨平台所做出的努力。實際上,微軟的跨平台戰略並非是這幾年才開始起步,早在Windows Mobile年代,微軟就已經推出了跨平台的開發技術——.NET。如果一個應用基於.NET,那麼它就擁有了同時運行在移動平台和桌面平台、乃至更多平台的可能。而發展到現在,.NET為Windows 10主推的跨平台框架UWP提供了強力支撐。

和很多仍是空中樓閣的概念不同,為跨平台而生的UWP應用已經在Windows系統中較大範圍實裝了;而UWP應用的發展歷程雖然磕磕碰碰,但也令人感到它前途無限。 UWP應用已經有了一套比較成熟、而且仍在發展的開發規範,通過.NET Standard for UWP以及XMAL,應用的代碼和UI能夠在多平台共享,開發者可以比較輕鬆地構造出跨平台的UWP應用。

微軟UWP框架可謂是APP跨平台大規模應用的先行者之一了

另外,Windows對應用的開發、移植也非常友好。例如UWP支持多種語言包括C++、C#乃至HTML和JavaScript這樣的腳本語言,一次開發編譯即可兼容PC、Xbox和其他IoT設備;而微軟之前的Project Islandwood和Project Astoria更是提供了將iOS應用和安卓應用轉換成UWP應用的工具,不過轉制APP的質量並不如原生開發的好,也難以支持跨平台等特性,目前該項目已擱置。

微軟努力的方向:用Windows和UWP適配所有設備

和微軟相比,蘋果系統所需要兼容的硬件更少,但蘋果的跨平台生態在某些方面,甚至要比微軟更加成熟。在跨平台應用上,蘋果的態度是比較克制的,例如同樣是iOS,iPhone和iPad的APP並不能相互適配,而多年來iOS和macOS之間的應用兼容,更是無從談起——但現在,這一切正發生改變。

蘋果在WWDC 2019開發者大會上,公佈了SwiftUI,這是一套專供於蘋果生態的UI開發框架。我們知道之前蘋果曾經推出Swift編程語言,而這套SwiftUI則可以使用聲明式Swift語法,僅通過一組工具和API,來適配iPhone、iPad、Mac、Apple TV等平台。換言之,或許蘋果各套系統的差異日後會越來越大,例如從iOS中分化出iPad OS,但通過SwiftUI,開發者反而能夠更容易為蘋果生態編寫出跨平台的APP。結合Xcode11,iOS APP可以編譯成為macOS軟件,macOS兼容iOS APP,已經指日可待。

SwiftUI可以為不同的蘋果系統統一構建APP

SwiftUI還為開發者提供了可視化的編程界面,在編寫代碼的同時,可以觀察到應用UI的變化,進一步減輕了應用適配的壓力。這種設計是大勢所趨,例如來自谷歌的開發工具Flutter,也使用了類似的機制。

SwiftUI提供了可視化的編程界面

谷歌在跨平台上的野心是不言而喻的,它推出的Flutter移動UI框架比SwiftUI出現得更早。 Flutter使用谷歌Dart語言,可以跨平台為iOS、安卓、網頁和桌面的應用構建UI,開發者只需要學會使用Flutter,即可跨平台編寫應用。 Flutter包含了安卓和iOS的組件庫,為APP搭建起了適配不同系統API的橋樑,目前一些跨平台的APP例如大家熟知的閒魚,已經使用Flutter來編寫。

Google Flutter,跨平台、可視化設計的

Google Flutter,跨平台、可視化設計的開發工具

而Flutter顯然是谷歌構建跨平台的全新系統Fuchsia中不可或缺的一環。 Flutter是Fuchsia系統的御用開發工具,而Flutter的推廣大大有利於開發者們將應用從其他系統遷移到Fuchsia系統上。而Fuchsia系統本身也使用了可適配不同尺寸屏幕的可變形UI,谷歌之前還發布了Fuchsia UI的Demo,體驗後可以得知這套UI起碼同時適配手機和平板是沒問題的。另外,Fuchsia已經公開了代碼倉庫,每日都在飛速更新,可以說谷歌的跨平台生態已經是只欠東風了。

讓我們再把目光投向華為的鴻蒙OS。可見,鴻蒙OS的概念是非常先進的,它支持多語言統一編譯開發,應用一次編譯即可兼容多平台,交互界面自適配,編程可視化……這和UWP、SwiftUI、Flutter有著不謀而合之處。可以說,鴻蒙OS的跨平台生態營造理念是符合當下大趨勢的,我們值得對此抱以信心。

3對於鴻蒙OS,我們可以期待什麼?

對於鴻蒙OS,我們可以期待什麼?

在華為的開發者大會上,我們已經初步了解到了鴻蒙OS的信息。作為國產操作系統衝擊主流消費市場的先行者,鴻蒙OS注定必須非同凡響。鴻蒙OS是否能斬棘披荊,殺出一條血路?數年前人們仍嘲笑著羸弱的K3V2,而現在麒麟980已經在一片讚許聲中登上了世界之巔;對於同樣出自華為的鴻蒙OS,我們或許可以期待更多。

鴻蒙OS擁有一些競爭對手難以企及的優勢。華為是一家研發能力強、硬件造詣高、市場表現好的企業。華為在消費市場產品豐富,且能自主研發關鍵元件,對生態鏈的把控也堪稱嚴密,這足以給鴻蒙OS提供茁壯成長的土壤。

華為在消費市場的表現非常強勁,自身也擁有出色的硬件設計水平

這其實是很多企業求之不得的優厚條件,強如微軟谷歌,由於缺乏自研硬件的實力,對生態的控制多少都力不從心——Windows在移動平台折戟沉沙,由於無法借助硬件平台確立優勢地位,主推的UWP應用遲遲未能成為主流;而安卓生態也被鬆散聯盟中的OEM廠商們弄得四分五裂,Nexus/Pixel沒有成為強勢的硬件支點,谷歌不得不另起爐灶打磨Fuchsia。對硬件控制最為嚴密的蘋果,生態營造最為出色,然而蘋果終是追求硬件高利潤、只打造少量精品產品的企業,蘋果系統注定無法成為大多數人的選擇。

華為已經把握住了移動互聯網時代極為關鍵的5G技術,也掌握了眾多芯片的設計技術;同時華為在消費市場的深耕,也已經開花結果——華為目前是移動市場市佔率最高的廠商之一。華為在通訊、硬件上的造詣,可以為鴻蒙OS提供強有力的支持,例如用網絡去實時部署操作系統的模塊、或者用特別設計的芯片去提升微內核進程間通訊效率等;而鴻蒙OS和海量的華為產品一起,所能產生的化學反應,更是令人無限遐想。

鴻蒙OS擁有龐大的硬件群,不會巧婦難為無米之炊

而鴻蒙OS顯然已經開始了它的征途——鴻蒙OS已經搭載到了華為的新產品“智慧屏”之上,由此可見,鴻蒙OS的成熟度已經足以支撐起一款可以真正投入到市場當中的產品。在未來,鴻蒙OS或許會出現在更多的華為和生態鏈合作夥伴的產品當中,屆時鴻蒙OS會呈現出怎樣的姿態?大家都對此拭目以待。

人們對於鴻蒙OS寄予厚望,而鴻蒙OS目前猶抱琵琶半遮面,並未將全貌展現給人們。我們可以通過開發者大會獲悉鴻蒙OS的一些概念信息,而對於開發者來說,近期對於鴻蒙OS最大的期待,可能就是相關的開發文檔、代碼庫的公開了。

一款操作系統想要在市場上征戰,完善的開發文檔必不可少。無論是微軟UWP、蘋果SwiftUI還是谷歌的Flutter,目前都有較為完善的官方開發文檔可參考,甚至還提供了高質量的開發工具。而跨平台應用生態的營造是鴻蒙OS的重頭大戲,開發者對相關的開發工具自然會望眼欲穿。

開發者更期盼的是相應的開發文檔,微軟、谷歌和蘋果都已經拿出了真傢伙

另外,華為在開發者大會上表​​示,鴻蒙OS會是開源的操作系統,這使得開發者們對它的源碼額外感興趣。很多操作系統的成功,都得益於有開源社區在源源不斷地輸送力量。儘管鴻蒙OS仍未有具體代碼上傳,但它已經收穫了開源社區的大量關注。鴻蒙OS的構成細節到底是怎樣的?它又會採用怎樣的開源協議?這一切都令人翹首以待。

目前,鴻蒙OS已經在智慧屏上實裝,可以說鴻蒙OS並非是鏡花水月。在近期,我們可以期待鴻蒙OS開發工具、源代碼的公佈;在遠期,我們則可以期待華為能充分利用軟硬件的整合優勢,讓鴻蒙OS在市場上發光發熱。華為已經腳踏實地取得了很多矚目的成績,對於鴻蒙OS,我們大可懷抱期冀。

後話

移動互聯網仍在蓬勃發展,一款操作系統想要獲取成功,既需要自身的奮鬥,也需要符合歷史進程。 Windows乘上了X86兼容機普及的浪尖,而安卓順應iOS掀起的觸屏風暴扶搖直上,它們都取得了耀眼的成就;而缺乏基本盤、硬實力或者不得其時者,如WebOS、FireFox OS、 MeeGo、黑莓OS等,則只能紛紛淪為歷史的過客。

鴻蒙OS的理念無疑是先進且符合時代發展大潮的,而作為5G時代締造者之一的華為,則可以成為鴻蒙OS最有力的後盾。如無意外,這幾年鴻蒙OS就會較為廣泛地服務於大眾市場上,國產系統大有可為!

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