跨平台這件事兒


跨平台很神秘嗎

剛剛開始做開發的時候,感覺跨平台是那么高大上,就像夕陽下,湖面上的一朵白蓮花,只可遠觀,不可褻玩焉。那么,跨平台到底是怎么一回事兒。難道真的有什么東西可以跨平台嗎,這就像一台多功能交通設備,投到水里能游,放到陸地上能跑,扔到天上能飛,加速到第二宇宙速度都能脫離地球了進行星際航行了。

揭開跨平台神秘面紗

讓我們一起來揭開跨平台神秘的面紗,比起一種語言是不是跨平台的,我們更關心的是功能可不可以跨平台,畢竟我們使用各種開發語言是為了實現某些功能。舉個例子,假設我們打算用 Java 開發了一款游戲,這個游戲要跨 Mac、Windows、桌面版Linux 三個平台,怎么完成這個功能呢。

假設要完成游戲中人物的顯示,這樣一個看似很簡單的功能,程序從上層向下層要做下面這些:

1、最上層 Java 要調用一個圖像相關的類庫;

2、這個類庫要調用系統層提供的接口,比如顯卡驅動相關接口;

3、這個顯卡驅動相關的接口又調用了顯卡的硬件接口;

我們再從下向上分析一下,如果要做到跨平台要做到什么?

1、最后調用到了硬件接口,那么首先要保證硬件是相同的,比如顯卡是相同的,這就要保證世界上各大顯卡廠商使用相同的標准;

2、再往上保證顯卡配套的顯卡驅動接口是相同的;

3、再往上還要保證系統暴露給上層的驅動接口調用 API 是相同的,這就要求三個平台具有相同的驅動 API 標准;

通過以上我們發現一個語言可不可以跨平台要看它的下一層是不是跨平台,依次類推,最后總會到達硬件層次。最后得出的結論就是只有硬件是同一種標准,那才能實現真正意義上的跨平台。但是由於歷史、商業等等各種原因,導致完全統一標准幾乎是不可能的。

所以目前所說的語言跨平台、框架跨平台都是用其他方式實現的,並且我們可以把這里的平台理解為語言、框架的下一層級的載體。

幾種語言的跨平台方式

比如說 HTML 是跨平台的,他跨的平台指的是瀏覽器,瀏覽器幾乎都遵循 w3c 標准,所以 HTML 是這樣實現跨平台的。

比如說 C 語言是不是跨平台的,C 語言常常被用在偏底層的開發。那么 C 語言是如果在多個平台運行的呢?首先要編寫代碼,編寫的代碼要兼容要跨的平台,要支持 windows 平台,那么就要為 windows 實現一套代碼,要支持 Linux 就要為 Linux 實現一套,然后當要執行的時候,簡單粗暴的說就是加上 if else做個判斷,是哪個平台就用其對應的代碼,著名的 GUI 開發框架 Qt j就是這個原理嘛,框架本身幫你做好了平台判斷,在哪個平台就用哪個平台下的 GUI 接口,所以開發者只需要調用它包裝包的接口即可。寫完代碼之后,拿這套代碼到各個平台去編譯成當前平台需要的格式,這里又涉及到了編譯器,不同平台下的編譯器也是不同, windows 下的編譯器需要把 C 代碼編譯成 windows 下可執行的文件格式,Linux 下的編譯器需要把 C 代碼編譯成 Linux 下的可執行文件格式。

再比如說 Java , Java 的口號是 Write once, run anywhere,也就是一次編寫,到處運行(跨平台運行)。聽上去比 C 語言還要厲害,寫一次就好,不用再到各個平台上去編譯,厲害了。這都要歸功到 JVM(Java 虛擬機)上,JVM 有他自己的字節碼格式和具體的執行機制,只要把 Java 代碼編譯成 JVM 需要的字節碼即可。以開發者的視角,確實是跨平台了。但是具體是怎么實現的呢?首先我們安裝 JDK 的時候會根據平台不同選擇不同的版本,當然 JVM 也就選擇了不同的版本,而代碼要執行的時候,不同平台版本的 JVM 會根據自身所在的平台,把字節碼轉換成平台所需的機器碼。看着是不是很眼熟,這不就是 C 語言里不同平台的編譯器嗎。

回到最開始提到的那個交通設備,真的要把把它做出來,那要具備渦輪一類的推水裝置、 路面行走的輪子、噴氣式裝置,甚至核能推進器。總結起來就是說,要跨平台就要有對應平台的功能實現。作為開發者來說,我們使用的一些語言或框架可以方便的跨平台,不需要我們關系細節,是因為語言或框架本身幫我們做了繁雜的適配工作。

揭開跨平台的面紗,是不是感覺這概念沒那么神秘了。

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