跨平台框架这么多, 老夫无可奈何！

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作者：吴多益

介绍

之前出现的React Native再次让跨平台移动端开发这个话题火起来了，曾经大家以为在手机上可以像桌面那样通过Web技术来实现跨平台开发，却大多因为性能或功能问题而放弃，不得不针对不同平台开发多个版本。

但这并没有阻止人们对跨平台开发技术的探索，毕竟谁不想降低开发成本，一次编写就处处运行呢？除了React Native，这几年还出现过许多其它解决方案，本文我将会对这些方案进行技术分析，供感兴趣的读者参考。

为了方便讨论，我将它们分为了以下4大流派：

Web流：也被称为Hybrid技术，它基于Web相关技术来实现界面及功能

代码转换流：将某个语言转成Objective-C、Java或C#，然后使用不同平台下的官方工具来开发

编译流：将某个语言编译为二进制文件，生成动态库或打包成apk/ipa/xap文件

虚拟机流：通过将某个语言的虚拟机移植到不同平台上来运行

Web流

Web流是大家都比较了解的了，比如著名的PhoneGap/Cordova，它将原生的接口封装后暴露给JavaScript，可以运行在系统自带的WebView中，也可以自己内嵌一个Chrome内核 。

作为这几年争论的热点，网上已经有很多关于它的讨论了，这里我重点聊聊大家最关心的性能问题。

Web流最常被吐槽的就是性能慢（这里指内嵌HTML的性能，不考虑网络加载时间），可为什么慢呢？常见的看法是认为「DOM很慢」，然而从浏览器实现角度来看，其实DOM就是将对文档操作的API暴露给了JavaScript，而JavaScript的调用这些API后就进入内部的C++ 实现了，这中间并没有多少性能消耗，所以从理论上来说浏览器的DOM肯定比Android的「DOM」快，因为Android的展现架构大部分功能是用Java写的，在实现相同功能的前提下，C++ 不大可能比Java慢（某些情况下JIT编译优化确实有可能做得更好，但那只是少数情况）。

所以从字面意思上看「DOM很慢」的说法是错误的，这个看法之所以很普遍，可能是因为大部分人对浏览器实现不了解，只知道浏览器有DOM，所以不管什么问题都只能抱怨它了。

那么问题在哪呢？在我看来有三方面的问题：

1、早期浏览器实现比较差，没有进行优化
2、CSS过于复杂，计算起来更耗时
3、DOM提供的接口太有限，使得难以进行优化

第一个问题是最关键也是最难解决的，现在说到Web性能差主要说的是Android下比较差，在iOS下已经很流畅了，在Android 4之前的WebView甚至都没有实现GPU加速，每次重绘整个页面，有动画的时候不卡才怪。

浏览器实现的优化可以等Android 4.4慢慢普及起来，因为4.4以后就使用Chrome来渲染了。

而对于最新的浏览器来说，渲染慢的原因就主要是第二个问题：CSS过于复杂，因为从实现原理上看Chrome和Android View并没有本质上的差别，但CSS太灵活功能太多了，所以计算成本很高，自然就更慢了。

那是不是可以通过简化CSS来解决？实际上还真有人这么尝试了，比如Famo.us，它最大的特色就是不让你写CSS，只能使用固定的几种布局方法，完全靠JavaScript来写界面，所以它能有效避免写出低效的CSS，从而提升性能。

而对于复杂的界面及手机下常见的超长的ListView来说，第三个问题会更突出，因为DOM是一个很上层的API，使得JavaScript无法做到像Native那样细粒度的控制内存及线程，所以难以进行优化，则在硬件较差的机器上会比较明显。对于这个问题，我们一年前曾经尝试过嵌入原生组件的方式来解决，不过这个方案需要依赖应用端的支持，或许以后浏览器会自带几个优化后的Web Components组件，使用这些组件就能很好解决性能问题。

现阶段这三个问题都不好解决，所以有人想干脆不用HTML/CSS，自己来画界面，比如React canvas直接画在Canvas上，但在我看来这只是现阶段解决部分问题的方法，在后面的章节我会详细介绍自己画UI的各种问题，这里说个历史吧，6年前浏览器还比较慢的时候，Bespin就这么干过，后来这个项目被使用DOM的ACE取代了，目前包括TextMirror和Atom在内的主流编辑器都是直接使用DOM，甚至W3C有人专门写了篇文章吐槽用Canvas做编辑器的种种缺点，所以使用Canvas要谨慎。

另外除了Canvas，还有人以为WebGL快，就尝试绘制到WebGL上，比如HTML-GL，但它目前的实现太偷懒了，简单来说就是先用html2canvas将DOM节点渲染成图片，然后将这个图片作为贴图放在WebGL中，这等于将浏览器中用C++ 写的东东在JavaScript里实现了一遍，渲染速度肯定反而更慢，但倒是能用GLSL做特效来忽悠人。

硬件加速不等同于「快」，如果你以为硬件加速一定比软件快，那你该抽空学学计算机体系结构了

其实除了性能问题，我认为在Web流更严重的问题是功能缺失，比如iOS 8就新增4000+API，而Web标准需要漫长的编写和评审过程，增加4000 API我这辈子是等不到了，即便是Cordova这样自己封装也忙不过来，所以为了更好地使用系统新功能，写Native代码是必须的。

P.S. 虽然前面提到HTML/CSS过于复杂导致性能问题，但其实这正是Web最大的优势所在，因为Web最初的目的就是显示文档，如果你想显示丰富的图文排版，虽然iOS/Android都有富文本组件，但比起CSS差太远了，所以在很多Native应用中是不可避免要嵌Web的。

代码转换流

前面提到写Native代码是必须的，但不同平台下的官方语言不一样，这会导致同样的逻辑要写两次以上，于是就有人想到了通过代码转换的方式来减少工作量，比如将Java转成Objective-C。

这种方式虽然听起来不是很靠谱，但它却是成本和风险都最小的，因为代码转换后就可以用官方提供的各种工具了，和普通开发区别不大，因此不用担心遇到各种诡异的问题，不过需要注意生成的代码是否可读，不可读的方案就别考虑了。

接下来看看目前存在的几种代码转换方式。

将Java转成Objective-C

j2objc能将Java代码转成Objective-C，据说Google内部就是使用它来降低跨平台开发成本的，比如Google Inbox项目就号称通过它共用了70% 的代码，效果很显著。

可能有人会觉得奇怪，为何Google要专门开发一个帮助大家写Objective-C的工具？还有媒体说Google做了件好事，其实吧，我觉得Google这算盘打得不错，因为基本上重要的应用都会同时开发Android和iOS版本，有了这个工具就意味着，你可以先开发Android版本，然后再开发iOS版本。。。

既然都有成功案例了，这个方案确实值得尝试，而且关键是会Java的人多啊，可以通过它来快速移植代码到Objective-C中。

将Objective-C转成Java

除了有Java转成Objective-C，还有Objective-C转成Java的方案，那就是MyAppConverter，比起前面的j2objc，这个工具更有野心，它还打算将UI部分也包含进来，从它已转换的列表中可以看到还有UIKit、CoreGraphics等组件，使得有些应用可以不改代码就能转成功，不过这点我并不看好，对于大部分应用来说并不现实。
由于目前是收费项目，我没有尝试过，对技术细节也不了解，所以这里不做评价。

将Java转成C#

Mono提供了一个将Java代码转成C# 的工具Sharpen，不过似乎用的人不多，Star才118，所以看起来不靠谱。

还有JUniversal这个工具可以将Java转成C#，但目前它并没有发布公开版本，所以具体情况还待了解，它的一个特色是自带了简单的跨平台库，里面包括文件处理、JSON、HTTP、OAuth组件，可以基于它来开发可复用的业务逻辑。

比起转成Objective-C和Java的工具，转成C# 的这两个工具看起来都非常不成熟，估计是用Windows Phone的人少。

将Haxe转成其它语言

说到源码转换就不得不提Haxe这个奇特的语言，它没有自己的虚拟机或可执行文件编译器，所以只能通过转成其它语言来运行，目前支持转成Neko（字节码）、Javascript、Actionscript 3、PHP、C++、Java、C# 和Python，尽管有人实现了转成Swift的支持，但还是非官方的，所以要想支持iOS开发目前只能通过Adobe AIR来运行。

在游戏开发方面做得不错，有个跨平台的游戏引擎OpenFL的，最终可以使用HTML5 Canvas、OpenGL或Flash来进行绘制，OpenFL的开发体验做得相当不错，同一行代码不需要修改就能编译出不同平台下的可执行文件，因为是通过转成C++ 方式进行编译的，所以在性能和反编译方面都有优势，可惜目前似乎并不够稳定，不然可以成为Cocos2d-x的有利竞品。

在OpenFL基础上还有个跨平台的UI组件HaxeUI，但界面风格我觉得特别丑，也就只能在游戏中用了。

所以目前来看Haxe做跨平台游戏开发或许可行，但APP开发就别指望了，而基于它来共用代码实在就更不靠谱了，因为熟悉它的开发者极少，反而增加成本。

XMLVM

除了前面提到的源码到源码的转换，还有XMLVM这种与众不同的方式，它首先将字节码转成一种基于XML的中间格式，然后再通过XSL来生成不同语言，目前支持生成C、Objective-C、JavaScript、C#、Python和Java。
虽然基于一个中间字节码可以方便支持多语言，然而它也导致生成代码不可读，因为很多语言中的语法糖会在字节码中被抹掉，这是不可逆的，以下是一个简单示例生成的Objective-C代码，看起来就像汇编。

XMLVM_ENTER_METHOD("org.xmlvm.tutorial.ios.helloworld.portrait.HelloWorld", "didFinishLaunchingWithOptions", "?")XMLVMElem_r0;XMLVMElem_r1;XMLVMElem_r2;XMLVMElem_r3;XMLVMElem_r4;XMLVMElem_r5;XMLVMElem_r6;XMLVMElem_r7; _r5.o=me; _r6.o=n1; _r7.o=n2; _r4.i=0; _r0.o=org_xmlvm_iphone_UIScreen_mainScreen__();XMLVM_CHECK_NPE(0) _r0.o=org_xmlvm_iphone_UIScreen_getApplicationFrame__(_r0.o); _r1.o= __NEW_org_xmlvm_iphone_UIWindow();XMLVM_CHECK_NPE(1) ...

在我看来这个方案相当不靠谱，万一生成的代码有问题基本没法修改，也没法调试代码，所以不推荐。

Flutter

就在 React Native 的人气不断下跌的时候，Google 在一个恰到好处的时机，推出了一套跨平台方案：Flutter，将人们的目光再次聚集到跨平台开发上面。

Flutter 使用 Dart 这门较为冷门的语言来做开发，底基引擎主要由 Skia 和 Dart runtime 构成。Flutter 通过 Skia 和各平台的底层图形库对接，同时提供丰富的基于 Skia 的控件，来实现跨平台的开发。React Native 采用的方式是封装各个平台的应用层接口，而 Flutter 则直接打造了一套跨平台的应用层的开发套件。对这两种不同的方式，我们可以有一个直觉上的判断，Flutter 在性能上是要优于 React Native 的。因为 Flutter 的这种实现方式，其实早已被大量并广泛的使用了，最明显的例子就是游戏引擎。

种种对比和迹象表明，似乎 Flutter 是一个比 React Native 更好的跨平台方案。目前 Flutter 仍旧处于一个上升的势头，也有如阿里巴巴这种大厂给 Flutter 背书，颇具野心的底基框架让开发者有理由相信，只要投入足够的人力，Flutter 可以做到和原生开发一样好。

然而，Flutter 的缺点，也是源于它自行打造了框架，在很多平台特性上，诸如密码管理，选择光标等，Flutter 目前并不能支持，未来能否支持也要打上大大的问号，平台的特性可能和原生组件深度绑定，且目前没有其它接口，所以 Flutter 在现在这种状态下，只能是放弃这些特性的支持。需要提一点的是，React Native 在这方面没有太大的问题。

尽管有一些问题，不过 Flutter 表现出的潜力，还是让人们觉得，这是一个值得一试的方案，只要 Google 给予足够的支持。所以 Google 会吗？

小结

虽然代码转换这种方式风险小，但我觉得对于很多小APP来说共享不了多少代码，因为这类应用大多数围绕UI来开发的，大部分代码都和UI耦合，所以公共部分不多。

事实上就是，没有一个完美的方案，任何方案都有利弊和取舍。想使用 Javascript 开发应用，那么就使用 React Native；想构建高性能的跨平台应用，Flutter 是个不错的选择；想最大化平台特性，那自然是原生的开发方式。

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