如何在iOS和Android上选择一个JavaScript 引擎进行应用开发

在我开始使用OpenAphid-Engine的时候，已经有几种类似的iOS/Android 项目.这些商业项目或者开源项目使用JavaScript实现代码特性。比如，Titanium 和PhoneGap 允许开发者使用JavaScript开发本地 iOS/Android apps;ngCore 更是可以使用纯正的JavaScript构建跨平台的游戏。JavaScript已经成为了编程语言中的佼佼者，也因为更容易学习吸引了众多开发者参与到这一领域。

怎样在IOS/Android上使用JavaScript

主要有两种方法。一种是使用系统的浏览器组件（IOS中的UIWebView和Android中的WebView），另一方法就是使用整合好的JavaScript引擎。

使用系统的浏览器组件比较容易实现但是更复杂，效率也低。 WebView提供了 addJavascriptInterface 把Java classes注入到JavaScript文本的方法。但是它只支持最原始的几种数据类型，因此也局限了API设计。并且在Android 2.3模拟器上不稳定，在真机上也会遇到 issue #12987的问题。在IOS上更糟 UIWebView没有公共的APIs支持JavaScript到Objective-C的交互(你必须使用似有的APIs才能达到与addJavascriptInterface相同的功能)。

PhoneGap 是基于 UIWebView and WebView的比较出名的项目。开发者被迫使用回调函数从JavaScript APIs得到返回值。这在游戏上效率极低，也更为复杂。

早期的ngCore同样依赖UIWebView来支持iOS。但是这个机制由于其糟糕的表现被取代。

为了获得更好的表现、灵活性、兼容性，嵌入全功能的JavaScript引擎变得更为有效。

选择JavaScript 引擎

据我所知，iOS 或 android 上能够运行的JavaScript 引擎有4个：  JavaScriptCore ,  SpiderMonkey ,  V8  and  Rhino .下面这个表格展示各个引擎在iOS 和 Android 的兼容性 

	iOS	Android
JavaScriptCore	Interpreter only	Interpreter and JIT
SpiderMonkey	Interpreter only	Interpreter and JIT
V8	JIT only for jailbroken devices	JIT
Rhino	Unsupported	Interpreter

当我设计  OpenAphid-Engine  成为一个合适的Javascript的引擎的时候，我主要考量以下指标： 

• 兼容性：同时支持iOS 和 Android 在x86 和 ARM 平台上的 模拟器和 设备。

• 稳定性. 稳定的运行在对应的平台和CPU的架构上。

• 扩展性. 能够很方便的利用本地特性进行扩展。例如OpenAphid-Engine 通过一个桥接层，实现了通过Javascript 进行OpenGL ES 的使用。

• 性能好：一个快速的Javascript 引擎主要归结为两个因素：有效的绑定机制和进行较低的开销。. OpenAphid-Engine 在渲染一帧页面的时候通过JavaScript触发数百个OpenGL ES调用来进行渲染。这点是非常有意义的，如果只是把开销放到单纯的执行JavaScript上进行将会导致渲染很慢，。
  

• 体积小.：在内存的占用上和自身的执行文件上都要比较小。

Rhino和 V8出现的最早，但是不支持iOS。我非常希望可以使用 V8开发 OpenAphid-Engine ，在初次使用时就发现它拥有优雅的代码结构，良好的表现，但是我非常失望，因为 V8只能在JIT模式下使用，而IOS不支持。除非你使用jailbroken设备。（详情请参考 issue #1312)

我在JavaScriptCore和SpiderMonkey间纠结了很久。在成功部署了Android和IOS项目后，我通过实验找到更好的一个。

SpiderMonkey 容易得到开发权限，但是在与JavaScriptCore比较时甘拜下风。SpiderMonkey产生了大量的二进制文件 (在ARMv7上大约1.3MB)；JavaScript执行得更慢，在JavaScript和C++的桥接表现更为重要。另外一个让我远离SpiderMonkey的原因是在iOS模拟器上出现随机崩溃现象。

JavaScript引擎会受很多东西影响，比如交叉编译器的版本、引擎的版本和操作系统的种类等。下表列举了几种运行在iPod Touch 4上引擎的运行时间。（有兴趣请于Google Doc查看精确的时间）

• JavaScriptCore 大比分领先。

• 我没有找到SpiderMonkey，所以就使用了下面的三种自定义搭建Cocos2d-iPhone-2.1-beta4， Cocos2d-x-2.1-beta3和iMonkey。

• 所有测试的apps都基于LLVM 4.1版本，所有的引擎都运行在解释器模式（iOS受限）。

• 几种基准的介绍:

  • 1m-js_loop执行空循环一百万次。

  • 1m-native_function请求调用一百万次返回undefined的本地函数

  • 1m-js_function跟上面一个相同，只是换成了JavaScript。

  • fib(30)递归的方式计算Fibonacci(30)。

  • sudoku-5用这里的算法解决Sudoku问题。

• 1m-native_function JavaScriptCore使用可移植的C APIs实现，当然这不是最有效引入本地函数的方法。

• SpiderMonkey 在台式电脑上由于高级的JIT追踪方法运行更快，但是在IOS设备上却与之相反。

• 在大部分的基准上，使用iMonkey比SpiderMonkey更快

• 很明显的，使用SpiderMonkey将会在iOS上获得更好的表现。ngCore 1.10在iOS上加入自定义功能，所以要更优于像SpiderMonkey这样的变体。

对于JavaScript Code 的挑战

在我专心于 JavaScriptCore之后，我的研究更进了一步：

1. 它在运行 一百万 次 native_function和 一百万次Math.abs(0)  的时间六倍于 使用 JavaScriptCore.我观察到同样的性能问题出现在通过注入的方式访问对象的属性。

2. 利用  C APIs  进行设计虽然开发简单，但是缺乏灵活的内存管理机制。缺乏一个高级的内部垃圾回收机制很难解决类似于  circular references  的问题。 

3. 众多的  JavaScriptCore  正式版本都是可用的 。 不过  OpenAphid-Engine  是更好的一个，它不但速度快，而且相当小。 

我抛弃了原来的使用  C APIs  方案因此解决了 问题 1 和 2.  使用的JSC 版本来自于iOS4.3.3，因为同样在解析器模式下这个版本相比来自于iOS 5 的版本更快，执行文件更小。 

在其他产品上使用的JS引擎

在开发OpenAphid-Engine期间，我一直保持对其他引擎的关注，以下这个表格总结了其他JS引擎的使用情况

	iOS	Android
ngCore 1.6 and above	UIWebView	V8
ngCore 1.7 and later	SpiderMonkey	V8
Titanium	JavaScriptCore	V8 or Rhino
PhoneGap	UIWebView	WebView
Cocos2D-x JavaScript	SpiderMonkey	SpiderMonkey
CocoonJS	JavaScriptCore	JavaScriptCore
Ejecta	JavaScriptCore	Unsupported
directCanvas	JavaScriptCore	No clue