華為鴻蒙系統前景如何？從原理上看，大有可為 | 袁嵐峰

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美國對華為的禁運，剛好提供了一個打破死循環的契機。

為了生存，華為必須推出自己的作業系統。

而奇妙的是，鴻蒙對於用戶和其他開發者來說，可能會是很有吸引力的。

如果這種前景成為現實，那麼鴻蒙就有可能在世界範圍內掀起一個替代安卓的浪潮。

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詩曰：

混沌未分天地亂，茫茫渺渺無人見。

自從盤古破鴻蒙，開闢從茲清濁辨。

最近，「鴻蒙」這個詞火了。

大家都知道，自從美國對華為宣布禁運之後，華為就推出了自己的反制計劃，一方面是晶片的備胎全部轉正，一方面是註冊了自己的作業系統「鴻蒙」。

那麼，鴻蒙系統的前景如何呢？

媒體曝光的鴻蒙作業系統介面

我的朋友、風雲學會會員陳經最近寫了一篇文章《中國公司帶頭反擊：安卓陣營面臨崩潰解體危機》 ，發表在我們的微信公眾號「風雲之聲」上，引起了廣泛的關注。

大家可能已經在很多媒體上看到這篇文章了。

光看這標題，可能會覺得有點標題黨的嫌疑。

但跟標題黨不同的是，這篇文章是從基本的技術原理出發的，這才是此文引起廣泛關注的根本原因。

事實上，陳經是中國科學技術大學的計算機本科，香港科技大學的計算機碩士，畢業後一直從事人工智慧的研發，所以他是真正意義的計算機專家，這是一篇真正的專業分析。

在這裡，我就從原理出發，向大家介紹一下這篇文章中的觀點。

2018年6月20日，我在上海音樂廳的演講從晶片到星辰大海——袁嵐峰2018年6月20日在上海音樂廳的演講 | 科技袁人 中就提到了，美國占據壟斷地位的最典型的產業，就是晶片和作業系統這一硬一軟。

而具體分析，晶片和作業系統的情況還有一個重要的區別。

上海音樂廳演講的彈幕

（視頻見https://www.bilibili.com/video/av25338475）

發展晶片的困難主要在於技術本身，所有人都同意晶片是真正的高科技。

而作業系統在技術上的難度就低得多了，以至於會有這樣的笑話：「我有一個絕妙的想法，只差一個程式設計師了。

」發展作業系統的困難，更多的在於市場推廣、生態建設，而不在於技術本身。

說得學術一點，這裡的原理是，網絡是「邊際收益遞增」的。

就是說，如果一個網絡中現有的用戶越多，那麼一個新用戶從網絡當中得到的好處就越大。

一個典型的現象，就是這個問題：世界前十大網際網路企業，來自哪些國家？回答是：美國有6家，中國有4家，其他國家一家都沒有。

英國、法國、德國、日本等等老牌的已開發國家，都沒有誕生世界級的網際網路企業，一個基本的原因就是，美國在已開發國家當中是人口最多的。

同樣的道理，中國在所有國家當中是人口最多的，因此中國的網絡發展也非常蓬勃。

當然，僅僅人多這個條件是不夠的，——此時某個人口超十億的國家飄過……跟印度相比，中國的區別在於，我們其他的產業也發展到了相當高的程度，能夠給網絡產業提供一切技術條件。

而印度許多地方連通水通電都成問題，哪還談得上網絡產業。

不過，中國網際網路企業的成功，主要是在社交軟體、電子商務、移動支付、搜尋引擎等方面，而不是在作業系統方面。

雖然有阿里的YunOS等試水之作，但離打破美國的壟斷還差得很遠。

這裡的原因，就在於生態建設。

如何說服其他人為你的作業系統開發軟體？這是一個雞生蛋蛋生雞的問題。

如果能夠突破這一步，前面就有無限的想像空間，但無數的英雄好漢就困死在這一步上。

美國對華為的禁運，剛好提供了一個打破死循環的契機。

為了生存，華為必須推出自己的作業系統。

而奇妙的是，鴻蒙對於用戶和其他開發者來說，可能會是很有吸引力的。

如果這種前景成為現實，那麼鴻蒙就遠遠不只是一個對安卓的模仿，而是有可能在世界範圍內掀起一個替代安卓的浪潮。

這其中的道理何在呢？基本的道理就是：安卓確實有難以克服的技術弱點，鴻蒙確實有希望超越安卓。

安卓是基於Linux開發出來的，而Linux是「宏內核」。

有些新聞介紹說，鴻蒙是基於「微內核」的，並非基於Linux，和安卓有本質區別。

那麼，宏內核和微內核是什麼意思呢？

宏內核（Monolithic kernel）的意思是，作業系統的核心代碼都是以特權模式運行在一塊核心內存空間（kernel space）中的。

這些核心代碼雖然分模塊各做各的事，但互相緊密關聯，一榮俱榮，一損俱損，代碼規模比較大，很難修改成其它類型的作業系統。

典型的就是Linux代碼，模塊不少，核心代碼已經很長了，也不太好拆開來。

要開發，就得按照它的套路來，不好自己靈活安排。

有時一個設備，要不了太多功能，但是整個宏內核都得放上來，想剪裁就很麻煩。

而微內核（Micro kernel）的意思是，只提供作業系統最基本的少數核心功能，是精簡版本。

核心模塊互相獨立，運行提供服務時有自己的內存空間，和用戶進程一樣運行，不是特權模式。

微內核就很靈活了，要什麼服務就把相關的模塊放上來，互相獨立不影響，不用太顧慮配合問題。

這樣就有很好的擴展性。

安卓是基於Linux的，是宏內核，由一堆底層特權模式的核心代碼緊密組合在一起。

這個架構的靈活性是不夠的。

面對各種硬體配置的手機，或者平板、電視之類的系統，它都是這一個架構，怎麼適應？於是就搞出一個叫「虛擬機」的東西，假設大家都是在虛擬機上運行，代碼是跨平台的。

每一個安卓應用，都在作業系統底層對應著一個虛擬機實例，由這個虛擬機來伺候運行應用程式的代碼。

安卓程序開發者寫的代碼，其實是針對虛擬機的，所有機型都是一樣的程序文件，但是不同機型底層的機器代碼不一樣。

雖然開發者的一套程序所有安卓機都能跑（就是常見的APK安裝文件），但是中間需要經過虛擬機的翻譯。

在早期版本的安卓系統中，這個虛擬機甚至是在實時解釋翻譯應用程式的代碼，而且每次運行都要解釋一次。

執行時碰到一段代碼，就解譯一段，變成機器碼交給底層執行。

後來安卓進步了，在第一次安裝APK程序時，直接一次性全翻成機器碼，效率得到了提高。

雖然安裝過程會慢一點，程序占用空間也大了一點，但每次點開運行時都好多了。

程序如果能直接針對底層機器硬體優化，性能可以提升非常多，就如蘋果機器那樣。

華為方舟編譯器也是這樣，直接生成底層高效機器碼。

所以我們會看到這樣的新聞：2019年4月11日，華為發布方舟編譯器，重新編譯後手機性能提升顯著，可以高達60%。

2019年4月11日華為發布方舟編譯器，重新編譯後手機性能提升顯著

但是通用的安卓平台真是不好辦，只能對虛擬機搞點通用的優化把APK文件弄好點，然後虛擬機把APK翻譯成機器碼時也搞些通用的優化。

這種分段通用優化的辦法不可能做得多好，比APP直接針對機器碼優化要差不少。

有些APP開發者可以繞過安卓，直接對某一機型優化。

例如騰訊的王者榮耀，檢測到用戶是OPPO的機器，OPPO又給騰訊交了足夠的「特別優化費」，就調用經過特別精心優化的高效機器碼。

但是這個過程很麻煩，一般開發者搞不了，這也說明安卓要高效支持多種機型很困難。

長久以來，安卓就被詬病不如蘋果的iOS性能好，原因早就被業界人士分析清楚了。

蘋果系統優勢的基礎是封閉性，不需要考慮兼容，所以可以自己控制，優化盡情地做。

例如蘋果APP就是直接編譯成高效的機器碼，在蘋果自己開發的CPU如A12上執行，編譯器優化可以做得很好。

蘋果還可以對開發者進行嚴格的管理，提供豐富的高效率底層接口給開發者，不許開發者使用低效的操作拖累整機效果。

安卓方便各種手機廠商開發，兼容做得好，所以占領了市場。

但是既然要考慮兼容，管理就不可能太嚴厲，不可避免會帶來效率降低。

例如內存管理，各種安卓機各種APP都要能跑，內存操作就會比較零碎，一會分配一會釋放，內存空間就碎片化了。

到一定程度，沒有可用的大塊內存了，安卓系統就要運行一個內存整理程序，把碎片化的內存合併成大塊。

這時不管機器上在運行什麼程序，都會暫停一段時間，用戶就會發現機器卡頓了。

這些毛病谷歌其實都知道，安卓在不斷升級。

但是和蘋果機比起來，順滑流暢的感覺總是差一些，因為原理上就比不了。

安卓升級改進，或者APP開發時，最麻煩的一點就是「適配」。

各種機型多得很，這些機器弄好了，那些機器又不行了。

人們已經得出結論了，在現有的這個兼容框架下，安卓的固有弱點不好改，會永遠受束縛。

華為通過方舟編譯器已經證明了，用編譯器取代安卓的中間環節，能一舉取得高達60%的性能提升。

這就是說，從代碼到機器是可以直接對話的，不需要安卓在中間插手。

這其實就蘊含著安卓陣營崩潰解體的動機。

既然捆在一起潛力不大了，不如分開來各過各的，各自發展自己的分叉作業系統，不需要谷歌協調了。

谷歌也知道這個情況，在開發Fuchsia作業系統，試圖從底層重新出發，解決安卓的問題。

例如Fuchsia不要Linux的宏內核了，改用靈活的微內核。

谷歌的計劃，是時機成熟時用Fuchsia取代安卓，包括手機、平板等各種機器。

這聽上去就像鴻蒙系統，區別只是谷歌發動自我革命。

Fuchsia作業系統

但是看起來，鴻蒙會比Fuchsia更早地大規模投入市場。

還是那個問題，谷歌不能自己搞分裂，還想維持表面上的一統天下，開發時要考慮的事情就多。

而華為開發鴻蒙時不怕和安卓分家，可以大膽操作。

這也是創新的常見局面，舊的大佬不敢革自己的命，新入場的卻能放手大幹一場。

理論上來說，鴻蒙基於微內核，比Linux要靈活，對機器進行優化組合更有空間。

而編譯器對於作業系統效率是非常關鍵的，華為會用方舟編譯器積累的技術，甩開安卓虛擬機的限制，直接對各類機器進行高效編譯。

這種開發非常有難度，需要對作業系統底層有深入的了解。

但只要投入足夠的人力去做，原理上就有把握做出來一個開放的高效作業系統。

中國已經有幾百萬的程式設計師，建設了富有活力的程式設計師文化。

大家經常看到的程式設計師笑話，例如關於髮際線的笑話、關於格子衫的笑話、關於程式設計師沒有女朋友的笑話、關於最好的程式語言是什麼語言的笑話等等，就是這種文化的表現，這其實側面反映了中國的程式設計師人數之多、社會影響之大。

因此，做出這樣一個作業系統對中國來說並不是瓶頸。

真正的瓶頸在於，應用程式開發商要配合在新系統上編譯。

而且不是隨便編譯能用就行，要深度優化共建生態。

現在有趣的要點來了。

美國對華為的禁運，在很大程度上已經幫華為解決了這個最大的問題。

如果沒有美國的禁令，華為獨自推出一個新作業系統，那麼請別的公司配合會很麻煩。

而在美國的倒逼和中國市場輿論的影響下，中國許多廠商和開發者就會積極地參與進來。

對此的一個旁證，是6月7日，英國《金融時報》報導谷歌向美國商務部遊說，要求解除對華為的安卓禁令，以免給美國國家安全帶來風險。

誒，為什麼禁止華為用安卓會給美國國家安全帶來風險呢？谷歌提出了一個非常曲折的理由：華為用不上安卓，就只好開發自己所謂「不夠安全」的混合系統，容易被竊聽泄密；而美國人雖然自己用的手機是安全的，但也免不了要發送信息到這種不安全的華為手機上，所以會有安全風險。

谷歌以美國國家安全為理由要求解除對華為的安卓禁令

谷歌怎麼會搬出這麼繞的理由為華為說話呢？可見谷歌遇到了大麻煩。

以上是技術層面的分析。

那麼在商業層面，鴻蒙系統的前景如何呢？陳經的文章可以理解為一個極限情況推演，這個極限是指最好的情況，是一個上限。

雖然要料敵從寬，但對上限的估計也是有價值的，也是重要的參考。

做人如果沒夢想，那跟鹹魚有什麼分別？下面我就來簡略地介紹一下可能的最好情況。

做人如果沒夢想，那跟鹹魚有什麼分別？

中國用戶對鴻蒙系統的興趣明顯非常高，如果華為的新手機用上了新系統，會有很多用戶購買試用。

如果新系統比起安卓有本質的改進，例如運行速度大幅提升，新系統就不是弱項，而是大賣點。

之前業界關注的是，美國政府可能對OPPO、vivo、小米等其它中國手機廠商也禁運。

出於生存壓力，這些手機廠商需要備用作業系統。

鴻蒙在這種觀察中，還是一個備用的概念，是極端情況下走投無路的選擇。

現在的進展說明，即使谷歌允許其它中國手機廠商繼續使用安卓，這些廠商也可能會主動採用鴻蒙。

如果這些廠商只有安卓系統，這可能成為一個重大劣勢，例如被認為只有「低檔的作業系統」，或者被認為技術上沒有追求，影響形象。

因此即使不是為了防美國禁用，單純只為了市場賣點，各大廠商也需要積極跟進新系統。

還有一個可能的情況是，一些安卓系統的老手機，可以刷機變成鴻蒙系統。

如果手機換系統可以提高性能，那麼用戶會非常有興趣。

對谷歌來說，說不定一夜之間安卓在中國的市場份額就完蛋了。

如果新系統的性能明顯優於安卓，那麼安卓的口碑會崩潰，會被認為是低等的系統，是影響手機賣價的老系統。

這不是遙遠的未來，而是2019年就可能開始，是谷歌需要面對的現實危機。

事實上，外國一些公司本來就在盤算安卓系統的份額。

例如亞馬遜有一個Fire OS用在kindle、智能音箱等硬體設備上，雖然是基於安卓的，但是改了非常多。

亞馬遜在雲計算業務上很厲害，如果搞一個手機平板新作業系統，程序主要跑在雲上，終端負責顯示，這都是自然的發展。

亞馬遜系統雖然是基於安卓的，但並不是跟著谷歌不斷升級版本，而是自己搞一套。

以前微軟是認真準備和安卓全面競爭的，一度聲勢很大。

後來Windows Phone（簡稱WP）在2017年11月宣布停止開發了，市場份額變成了零。

微軟諾基亞陣營解體，安卓陣營徹底勝利。

對開發者來說，蘋果和安卓構成了封閉和開放兩個特色很不相同的陣營。

2017年全球智慧型手機作業系統市場份額

開放市場是各家打來打去，全球開發者用腳投票，最後安卓一統天下，算是「分久必合」。

但這也說明，開放市場是會發生戰爭的，也許哪天又天下大亂了，「合久必分」。

現在華為已經確定推出自主作業系統，天下大亂開始了。

天下大勢，合久必分，分久必合

以前大家不出來打，並不是因為安卓很完美，而是因為安卓在上升勢頭，天下由分到合的過程中，開發者們覺得開發省事了，願意跟著安卓一起進步。

新玩家跳出來的時機不對，沒有生態做配套，也沒有技術優勢。

等安卓壟斷了開放市場，沒有了戰爭，大家就靜下心來，在不斷的升級中積累了經驗，逐漸認清了安卓的根本弊端。

這種弊端是安卓架構的問題，也是安卓陣營過於龐大帶來的困境（如各種機型都要適配），無法通過升級解決。

當更先進的架構與技術時機成熟時，必然有起義者開啟亂世。

如果中國市場這裡，安卓的統治居然被一夜掀翻，那麼有實力的全球大公司會非常有興趣跟上分食安卓的份額。

IT業的技術擴散很厲害，在開原始碼的幫助下，眾多程式設計師在精英開發者帶領下，不長時間就弄出來了。

甚至都不用徹底拋棄安卓，只要把安卓弄出無數個分叉，整個安卓陣營也會一片混亂，自立為王的大小公司會到處都是。

這種情況谷歌也等於失去了控制，統一升級無從做起，勉強搞個升級聲稱是「正朔」，別人也不買帳。

實際上谷歌在論證「禁止華為用安卓有損美國國家安全」的奇怪邏輯中，就是把華為新作業系統稱為安卓的一種「劣質分叉」，已經在自居「正朔」了。

其它公司搞分叉的理由很好理解：谷歌要帶著整個陣營一起升級，拖累太多搞不動。

各家公司有特殊的軟硬體體系，華為證明了自己搞能大幅提升性能，那我為什麼不也來搞個分叉試試？

安卓陣營如果崩潰解體，對谷歌的生存有重大影響。

請問，谷歌的錢從哪裡來？回答是廣告。

谷歌搞了很多酷炫的研發，例如人工智慧，但它的業務核心就是網際網路廣告。

谷歌多年來的季報中，廣告收入占比高達83-90%。

2018年，谷歌營收總額為1368.19 億美元，較上年增長 23%，全靠廣告收入增長。

谷歌母公司Alphabet收入情況

對網際網路廣告公司，最關鍵的是流量入口。

2018年，谷歌付給蘋果的「買路錢」高達95億美元，2019年據說要漲成120億美元。

谷歌2018年第四季的流量獲取成本高達74.4億美元，上漲16%，只是因為廣告業務增速不錯，還能夠覆蓋。

谷歌做得成功的一點是，眼光長遠地收購了安卓，通過免費推廣，壟斷了開放手機作業系統，不然購買流量的買路錢會更加驚人。

谷歌還發展了架構不錯性能優秀的瀏覽器Chrome，這也是網際網路流量的重要入口。

如果安卓陣營崩潰了，谷歌可能就會走下坡路，廣告市場被瓜分，流量獲取越來越麻煩。

每個手機上面的瀏覽器五花八門，APP亂七八糟，搜尋引擎也被換得面目全非。

在全球市場，如果手機作業系統的亂世來了，谷歌可能不知不覺就在不少國家的手機生活中消失了。

例如歐盟就對谷歌很不滿，反壟斷罰款搞了幾次，2018年7月就罰了43億歐元。

歐洲本來是有傳統廣告市場的，不受美國控制。

進入網際網路時代，傳統廣告萎縮，網際網路廣告崛起，歐洲公司卻基本沒有份，市場全讓美國公司占了。

歐盟曾經和中國合作，在3G、4G時代把美國電信設備公司的技術路線堵死，使美國失去了5G的技術能力。

當手機作業系統的亂世來臨，歐盟會有動機再次和中國合作，例如對谷歌發動反壟斷，扶持本土新興網際網路公司。

這些辦法中國早就有現成的，技術都準備好了，可以和歐洲公司合資分享美國公司讓出的份額。

現在我們知道，谷歌為什麼居然在曲線幫華為說話。

華為和中國以至歐洲以至世界的IT公司如果共建新的生態成功，絕對是對谷歌的重大打擊。

這個意義，外界可能還不清楚，相關公司卻是心知肚明的。

從以上的分析可知，安卓陣營崩潰解體是有深刻的技術背景的。

但是由於開發新系統的各種麻煩，也沒那麼容易動手。

華為如果不是被逼上梁山，也許就不會推出新系統。

逼上梁山

美國政府悍然對中國發動了技術戰爭，自以為能用一紙禁令絕殺中國的高科技企業。

但是華為以超強的戰略眼光和執行力做好了準備，中國IT行業也經過多年努力建立了自主的網際網路生態。

以此為基礎，中國公司從安卓的固有弊端入手，推出新的作業系統。

雖然是為了生存，但最終確實可能沉重打擊美國的網際網路霸權。

最後，讓我們回到我在開頭念的那首詩，它是《西遊記》的開場詩。

《西遊記》是我的啟蒙讀物，請注意我說的是全文原版的《西遊記》，而不是小人書。

我上學之前最愛看的就是吳承恩的原著《西遊記》，這首開場詩給我留下了深刻的印象：

混沌未分天地亂，茫茫渺渺無人見。

自從盤古破鴻蒙，開闢從茲清濁辨。

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背景簡介： 本 文作者袁嵐峰，中國科學技術大學化學博士，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心副研究員，科技與戰略風雲學會會長，青年科學家社會責任聯盟理事，中國無神論學會理事，安徽省科學技術協會常務委員，微博@中科大胡不歸，知乎@袁嵐峰（https://www.zhihu.com/people/yuan-lan-feng-8）。

責任編輯： 項啟瑞