华为方舟编译器深入解读：已有45款第三方应用

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8月31日，华为方舟编译器(OpenArkCompiler)正式开源，官网已上线，源代码包、二进制包已提供下载，相关文档、演示等资料也一应俱全。本次方舟编译器开源的是编译器框架部分源码，包括编译器中间表示(IR)和语言编译实现，同时搭配编译器其他二进制组件，实现Java程序到aarch64汇编指令的编译过程。

开发者可基于开源代码+二进制，编译构建出编译器工具链，尝试对Java程序进行编译。

社区参与者可以通过框架源码学习方舟编译器的编译器中间表达(IR)及基本的中端编译框架，熟悉方舟编译器的架构思想，并参与诸如对编译器中端优化的贡献。

图0：华为方舟编译器深入解读：已有45款第三方应用

【方舟编译器的优势】

按照华为的介绍，方舟编译器是为支持多种编程语言、多种芯片平台的联合编译、运行而设计的统一编程平台，包含编译器、工具链、运行时等关键部件，目前还在持续演进中，上述能力将陆续实现和开源。

通过多语言统一IR表示，方舟编译器可实现应用中多种编程语言联合编译优化提升性能，而且在支持多平台的同时，根据设备特征提供便捷的开发与部署策略提升效率。

华为方舟编译器提供了全新的系统及应用的编译和运行机制，从动态编译变为静态编译，就是直接将高级语言直接编译成机器码，彻底消除了虚拟机动态编译的额外开销，实现了开发和运行效率的兼容并举。

1、多语言联合

将同一应用中的不同语言代码联合编译、联合优化，消除语言间的性能“鸿沟”，降低开发者的优化成本

2、轻量运行时

通过编译器的语言实现能力和优化能力增强，应用运行时的开销更小

3、软硬件协同

编译器与芯片实现软硬件协同优化，充分发挥硬件能效，应用体验更佳

4、多平台支持

支持面向多样化的终端设备平台进行编译和运行，根据设备特征提供便捷的开发与部署策略，提高开发效率

图1：华为方舟编译器深入解读：已有45款第三方应用

【方舟编译器的架构设计】

当前方舟编译器支持Java/Kotlin程序字节码的前端输入，C/C++/JS等其它编程语言的支持还在规划中。

方舟编译器的中间表示(IR)转换器将前端输入转换成方舟IR，并输送给后端的优化器，最终生成二进制文件，二进制文件与编译器运行时库文件链接生成可执行文件，在方舟的运行环境中就可执行该文件。

方舟编译器IR是支持程序编译和运行的中间程序表示。程序源代码中的任何信息对于程序分析和优化都是有帮助的，所以方舟IR的目标是尽可能完整详细地提供源程序的信息。

图2：华为方舟编译器深入解读：已有45款第三方应用

【方舟编译器的环境配置】

－ 硬件配置推荐

方舟编译器的硬件配置需求不高，最低只需2GHz双核心处理器、2GB内存、200GB硬盘空间，当然要获得最高效率，更高配置是强烈推荐的。

－ 开发环境推荐

需要64位版本的Linux，尤其推荐Ubuntu 16.04

sudo apt-get -y install openjdk-8-jdk git-core gnupg flex bison gperf build-essential zip curl zlib1g-dev libc6-dev-i386 lib32ncurses5-dev x11proto-core-dev libx11-dev lib32z-dev ccache libgl1-mesa-dev libxml2-utils xsltproc unzip lib32z1-dev qemu g++-multilib gcc-multilib python3-paramiko python-paramiko python-jenkins python-requests python-xlwt libglib2.0-dev libpixman-1-dev linux-libc-dev:i386

sudo apt-get -y install gcc-5-aarch64-linux-gnu g++-5-aarch64-linux-gnu

－ Clang编译器

主要用于编译方舟编译器代码。

下载clang+llvm-8.0.0-x86_64-linux-gnu-ubuntu-16.04，地址：

https://releases.llvm.org/download.html#8.0.0

放置到openarkcompiler/tools目录，打开openarkcompiler/build/config/BUILDCONFIG.gn文件，将GN_C_COMPILER、GN_CXX_COMPILER和GN_AR三个变量配置为Clang编译器所在路径。例如：

GN_C_COMPILER = “${MAPLE_ROOT}/tools/clang_llvm-8.0.0-x86_64-linux-gnu-ubuntu-16.04/bin/clang”

GN_CXX_COMPILER = “${MAPLE_ROOT}/tools/clang_llvm-8.0.0-x86_64-linux-gnu-ubuntu-16.04/bin/clang++”

GN_AR = “${MAPLE_ROOT}/tools/clang_llvm-8.0.0-x86_64-linux-gnu-ubuntu-16.04/bin/llvm-ar”

其中${MAPLE_ROOT}为openarkcompiler源码根目录。

安装Ninja、GN并完成配置

－ Ninja、GN

下载Ninja(v1.9.0)及GN(Linux Version) Ninja，地址：

https://github.com/ninja-build/ninja/releases

GN下载地址：

https://archive.softwareheritage.org/browse/content/sha1_git:2dc0d5b26caef44f467de8120b26f8aad8b878be/raw/?filename=gn

将GN和Ninja可执行程序放置到openarkcompiler/tools目录，打开openarkcompiler/Makefile文件，将GN和NINJA两个变量配置为GN和Ninja可执行程序所在路径。例如：

GN := ${MAPLE_ROOT}/tools/gn/gn

NINJA := ${MAPLE_ROOT}/tools/ninja_1.9.0/ninja

【方舟编译器FAQ】

Q1：方舟编译器开源有官方网站吗？

A1：

孵化期间，官方网站为https://www.openarkcompiler.cn。正式毕业后的官网待定。

Q2：方舟编译器是一次性全部代码吗？

A2：

首次开源范围是编译器IR(Intermediate Representation)、RC(Reference Counting)和多语言设计思想等，用于与业界、学术界沟通交流。后续将陆续开源编译器前端、后端，支持其它语言(比如JavaScript)的编译等。

当前部分Java语言特性和JVM虚拟机特性的支持未包括在本次开源代码中，包括annotation、lambda表达式、泛型等。

目前仍有很多地方不完善，会在社区陆续迭代，遇到问题请在社区提交issue。

图3：华为方舟编译器深入解读：已有45款第三方应用

Q3：通过哪些渠道可以获取方舟编译器的框架源码？

A3：

孵化期间，开发者可以通过如下代码托管网址获得相关代码和文档，供参考学习、了解方舟编译器的架构和代码。

华为云托管地址：

https://code.opensource.huaweicloud.com/HarmonyOS/OpenArkCompiler

开源中国码云托管地址：

https://gitee.com/harmonyos/OpenArkCompiler

Q4：方舟编译器开源路标是怎样的？

A4：

方舟编译器从2019年8月开始开源，欢迎广大的应用开发者、手机厂商、软件从业人员一起共建开源社区和生态。

开源计划大体上这样安排：2019年8月重点开源框架部分；后续将陆续开源编译器前端、后端；支持Jav 程序编译、JavaScript语言应用的编译等。

Q5：还有哪些方式可以获取方舟编译器的相关信息？

A5：

方舟编译器有官方微信公众号：开源方舟编译器

Q6：方舟编译开源面向全球开发者吗？英文网站何时上线？

A6：

方舟编译器是向全球开发者进行开源，因此，官方网站和代码托管平台均面向全球开发者开放。

目前英文版网站正在紧张的开发及内测，计划将于2019年Q4上线。

Q7：方舟编译器源码托管计划是怎么的？

A7：

孵化委员会期间，方舟编译器代码是托管在华为云上面。

在未来走向开放治理以后，将由所挂靠机构选择的平台进行托管。如果挂靠的机构采取了X平台，就采用这个机构的代码托管模式进行托管。

当前代码托管的地址：

https://code.opensource.huaweicloud.com/HarmonyOS/OpenArkCompiler

所有相关信息请以方舟编译器开源官方网站发布为准。

Q8：方舟编译器开源使用的是什么License？

A8：

方舟编译器采用木兰License，由业界众多专家和公司集体共建，并非华为主导，具体好处详见专业点评：

开源中国：https://www.oschina.net/news/108840/mulanpsl-the-1st-opensource-license-of-china

开源社：https://mp.weixin.qq.com/s/1xqxxiNKhcgw4RRspAaW2A

InfoQ：https://www.infoq.cn/article/KrZAbAcJrxCU27vKj*JE

Q9： 如何确认下载包来源可靠？MD5校验码是多少？

A9：

OpenArkCompiler-0.2-ubuntu-16.04-x86_64.tar.gz二进制包的MD5码是：e7dc8b8c242f2d26429e2ad71dae3112

OpenArkCompiler-0.2.tar.gz源代码包的MD5码是：1bf859a67c8b9a2d4080bdaf25ef6181

【方舟编译器的合作伙伴】

从官网给出的介绍看，目前已有至少45款第三方应用支持华为方舟编译器，都是大家耳熟能详的超大用户量APP，不过尚未看到微信。

具体名单如下：

图4：华为方舟编译器深入解读：已有45款第三方应用

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