【转】中间件的历史来看移动App开发的将来

今天是十一长假，本身整理了寝室，差点累死，如今才开电脑，随便逛逛博客，看到不错博文，转载一下。。

 

在移动开发领域咱们发现一个很奇怪的现象：普通菜鸟新手通过3个月的培训就能够拿到 8K 甚至上万的工做；在北京稍微有点工做经验的 iOS 开发，就要求 2 万一个月的工资。不知道你们是否想过：移动应用开发已经在市场上火热了这么多年了，为何不少公司还仍然会面临移动开发人才稀缺的问题呢？对于移动开发人才的增加速度老是赶不上市场需求发展的缘由，我认为不该该简单归为市场供求关系的问题，其源动力仍是来自移动应用总体的开发模式和开发效率低下的内因。正是这强大的市场需求和低下的原生开发效率结合在一块儿才致使了这几年软件开发行业人才的严重失衡，致使你们没办法也只能涨工资的方式来抢人才。为此咱们一直在寻找高性价比的应用开发方案（实现低成本投入和高品质的产出），尽量的下降应用开发复杂性。应用复杂性的本质是逻辑和控制，逻辑决定了代码复杂性的下限，而控制则包括对应用环境和设备环境的进一步优化。咱们常抱怨应用不够简洁的最根本缘由：就是其没能处理好逻辑与控制之间的耦合。说到应用复杂度的解耦，最多见的解决方案就是经过元语言抽象让逻辑和控制进行分离，也就是人们一般所说的中间件方案。先普及一下：什么叫元语言？简单说，元语言就是对应用语法和语义的配置，对应的元数据则是对这些配置的具体描述。也就是说元既是数据也是代码。为了能说清楚这个问题，让咱们来简单回顾一下中间件开发技术的发展历史：

　　最先也是最基础的应用开发方式是元编程(Meta Programming)：也就是从元语言到目标语言的编译器，将元数据编译为目标程序代码的开发过程。元编程的模式要求咱们要面向具体设备进行编程，每种设备在操做系统基础上会提供给开发者大量的api服务，最终的应用的源代码通过编译和连接两个过程生成能够直接运行的应用程序。虽然开发过程的复杂度较高，但元编程生成应用的执行效率确实很是高。采用元编程方式的开发工具包括：汇编语言、c语言、PowerBuilder、VC、Objective-C等。咱们能够经过下图来理解元编程：

 

　　元编程以后，紧接着就出现了元驱动编程(Meta Driven Programming) ：它是直接在目标语言中实现元语言的解释器，这是支撑中间件技术的基础方式。元驱动编程带来的最大的好处就是咱们没必要再面向具体的设备进行编程，元语言须要先预编译成中间代码，中间代码对于不一样类型设备的适配工做彻底能够交给“运行时引擎”去完成，从而达到了“write once and run anyway”的能力。 采用元驱动编程方式的开发工具包括：Java、Flex、.Net等。咱们能够经过下图来理解元驱动编程的模型：

 

　　这些年比较流行的应该仍是元解释编程（Meta Interpretive Programming）：它可让元语言直接运行在不一样的目标环境中，这也就是咱们所说的脚本语言编程。因为省去了编译和预编译的过程，代码的语法检查的过程只能在运行期间完成，理论上讲这会下降应用的执行的效率。但随着计算机硬件性能不断的提高，性能问题已经被愈来愈弱化，同时元解释编程简洁强大的语法也大大提升了应用的开发速度，也下降了程序的复杂度。采用元解释编程方式的开发工具包括：Javascript、Python、Lua等。咱们能够经过下图来理解元驱动编程的模型：

 

　　为何在移动互联时代，不少传统应用开发的规则都再也不适用了呢？让咱们来对比一下移动设备和传统计算机体系结构之间的差别，看看移动设备到底在结构上发生了哪些重要的变化。首先移动设备去掉操做系统的缓存，为了控制个体应用对系统形成的任何不良影响，在应用的物理内存不够时，该应用立刻就会强制退出。 这就是app开发中为何一点点的内存问题就会产生闪退的根本缘由，也是咱们在项目中须要经过底层原生编程来优化app稳定性的必要缘由之一。另外因为移动操做系统中个体应用独立化的设计，让系统级的运行时引擎无处加载，这天然也就颠覆了元驱动编程在app开发中应用的可行性，因而程序员们就又要从新开始寻找移动中间件技术的解决方案了。

　　第一代移动中间件的编程(HTML5 Based App Programming)是基于HTML5技术的跨平台app开发模型。在这个模型中通常都经过内嵌的webkit内核来实现原生扩展代码的桥接，用HTML5构建网页UI，用网页中的Javascript编写业务代码。在这个模型下HTML5技术天生就具有跨平台的能力，并且不少传统的网站开发程序员在技术上也能够很天然的过分。采用第一代移动中间件模型的产品包括：PhoneGap平台、数字天堂中间件产品、烽火中间件产品等。咱们能够经过下图来理解第一代移动中间件产品的模型：

 

　　在第一代移动中间件技术的发展过程，吸引了大量传统的web程序员，不少人都但愿可以经过html5技术进入app开发的阵营里。但通过几年内大量的尝试后咱们发现，市场上主流app开发工做仍然仍是要交给原生开发人员完成，几年下来用Html5开发出来的优质app在应用商店里仍然是百里挑一。html5的交互体验能力和原生app开发之间的差距彷佛愈来愈大了，虽然硬件设备的高速发展解决了部分html5页面运行效率的问题，但android和IOS每次大版本升级在UI交互能力上的提升却让html5技术有点愈来愈可望不可即了。

　　随着技术的发展很天然又出现了对第一代移动中间件编程技术的改进模型，其结构以下图所示：

 

　　在改进模型中的变化主要体如今两个方面：首先是对原生扩展能力进行了进一步加强。除了对文件、照相机、通信录等本地能力的扩展外，还加强了对原生UI框架的扩展能力以及对第三方服务的扩展能力；另外改进模型中还增长了扩展模块的概念对外提供开放平台，容许开发者扩展本身开发原生组件。虽然改进的模型在很大程度上了加强了HTML5和原生的原生交互能力，但最大的技术瓶颈仍然能解决，即对于基础UI的构建仍是只能经过网页方式实现。开发者仍然须要经过网页渲染来模拟原生交互，所不一样的只是能够经过网页内的javascript再去调用一些原生扩展功能而已。目前采用第一代移动中间件改进模型的产品包括：Appcan、APICloud、HBuilder等。

 　　HTML5技术是第一代移动中间件技术发展的核心动力，但随着IT技术的发展，它也成为了移动中间件技术进一步发展的最大瓶颈。不管你们在第一代中间件的改进模型多么努力，却始终改变不了WebView的单线程模型、改变不了DOM/CSS的复杂而低效的排版和渲染水平、改变不了浏览器经过内嵌Cavas、WebGL和定时器来实现动画的在用户体验效果上的失败。 不少人都还在幻想着HTML5会成为App的将来，要知道HTML5这项Web时代的技术自己就不是为移动互联时代而生的，HTML5的骨子里根本就不具有移动互联的基因，它与App的将来实际已是渐行渐远了。

　　Facebook在2015年初重磅推出了React Native移动开发中间件技术，在结构上彻底摆脱了HTML5的束缚，真正开启了一套经过自定义原生控件渲染UI的框架的道路，咱们能够称之为第二代移动中间件的编程(Meta Extended App Programming)。咱们能够经过下图来理解该模型：

 

　　Facebook在React Native产品中所提出的 “Learning once, write anywhere” 自己也是一种复用的思想。你们厌烦了各类各样的编程语言，若是有一种语言真的可以统一移动开发领域，对于全部人都是好事。先不说这个框架后续是否能获得大众承认，单从源码来讲，这个框架源码里有很是多的设计思想和实现方式值得学习。React Native产品虽然在实用性还有很大的不足，但它最大的价值则是为移动中间件技术提供了全新的发展思路。或许不少人尚未关注到，2015年中旬的时候一款DeviceOne的移动中间件产品正式对外发布，它对React Native产品架构进行全面的继承和改进，不只实现了跨平台移动开发的“Write once, run anywhere”能力（同时支持IOS、Android、Windows10），还实现了原生开发扩展平台的彻底开放。咱们来研究一下这第二代移动中间件的改进模型吧：

 

　　在DeviceOne这个模型中全部UI组件功能组件都已经被抽象成可被自由扩展的跨平台组件，就连Webkit自己在模型中也仅仅退化成一个普通的UI组件而已，App开发者能够自由选择js脚本、lua脚本甚至python脚原本编写业务逻辑，让昂贵的原生开发人员可以更专一于底层技术创新和组件封装，让应用开发人员能够更加专一于具体项目的业务需求，实现原生开发和应用开发的分离，也就是让逻辑和控制充分解耦。

　　随着移动互联时代的高速发展，人类对“低成本高品质”app开发技术的需求愈来愈迫切。Fred Brooks在人月神话中曾阐述的 “没有银弹”理论一直以来对IT界产生了很深的影响：他认为不存在一种技术能使得软件开发在生产力、可靠性、简洁性方面提升一个数量级。但在我看来也不必定要那么悲观了，凡事都没那么绝对，任何原则都有其假设的前提和范围，若是超过这个范围，原则可能都要失效了。例如：若是超出了宇宙大爆炸基点的范围，咱们就会失去任何参照物，那么就连时间概念同时也都会消失，更况且Fred Brooks的理论呢？虽然“没有银弹”理论在软件工程范围内是被广泛承认的，但咱们这并不能仅以此就推理出 “低成本高品质”的需求是无解的。App的开发技术的发展历程不是可简单线性描述，也更不会局限于软件工程理论的范围内。就像Kevin Kelly在《失控》中所说的那样，IT技术应该更贴近大天然自身的发展规律。工业时代的标志是机械设计能力的登峰造极，而以IT技术为表明的新生物文明则应使设计再次回归天然。React native和Device one的出现就让咱们看到了app开发的新但愿，这可能就是咱们期待了已久的移动中间件技术发展拐点。凡事不破不立，React native经过扩展标签的方式实现了去HTML5化，而Device one继而则在支持跨平台的同时还还进一步实现了去中心化，按照这样思路再发展下去移动中间件技术的将来将会是怎样的呢？一旦咱们能经过分布式的、至下而上的去中心化控制系统来激发大量个体（开发者）的差别化发展，就可以最大限度的实现整个系统的自学习和自递增，当系统的进化进而再反过来再影响和改变个体的时候，那么软件开发的生产力、可靠性、简洁性可能就会在每次迭代过程当中实现突破，甚至能以指数级别的速度开启全新的增加…