最近整個Java陣營都陷於一場討論Oracle和Google之間關於Android平臺的專利訴訟官司的混戰中。我已經在很多地方都發表過我的觀點，但這確實是個重大的話題，需要在所有地方反覆重申這個觀點…所以，這篇文章就是要再次的完全的揭露事實真相。
第八大千禧年問題： Android = Java?
前幾天，有研究者宣稱找到了P != NP的證據，這在編程界引起了不小的興趣——至少爲此狂熱了好幾天，直到開始有評論家指出證據中有很多的缺陷。我在做計算機科學系學生時研究過這個題目， 但說實話，我的高等數學的水平還達不到看懂這些證據的水平（P = NP? 是克雷數學研究所提出的七個千禧年數學問題中的一個。）所以，還是讓我們來討論一個稍微簡單點的問題：Android是否相當於Java？請注意，我並沒有說相等，我說的是相當，就像P = NP裏的那樣。
相當的類/字節碼格式
在很多層面上，Android和Java都有明顯的相當。Android應用程序是用Java(TM)語言寫成的，使用JDK的javac(或 等效工具，例如ECJ)來編譯。這個過程產生標準的Java字節碼（.class文件）。這些文件再轉化成Android的.dex文件，從使用的角度來 看，它就是一種不同格式的Java class文件。不錯，這是一種更優秀的格式；對Sun自從1994年以來的設計有了很大的改進。但就如你可以把一個GIF格式的圖片轉換成更高級的完美 的完全等效的PNG格式，儘管它們的字節流完全的不同。
等效的文件格式在細節的實現上非常的不同，主要是爲了優化。就好比，如果我們簡單的滿足於低效率的視頻數據流，沒有采用高端的、跨不同框架的壓縮技術，那我們就可以避免跟MPEGLA視頻解碼專利做鬥爭的麻煩了。
Android特異的classfile設計有好幾種動機；而爲了避免和Sun的知識產權保護衝突顯然是一個主要的因素。不管怎 樣，Google並沒有走的離Java足夠遠。兩種文件格式非常的類似。它們在特定的底層數據結構上有區別，但這些結構體在語法上一致的，存儲完全相同的 信息。我相信在JavaSE或JavaME VM裏可以輕易的在它們的系統classloader裏添加一個.dex分析器來加載”Android classes”。
Android SDK 依賴於.java -> .class -> .dex轉換的事實情況既微不足道也毫無損失。“毫無損失”的事實很重要：當GIF = PNG 時，跟受損的JPG文件就不等了——它解碼不出完全相同的信息。如果JVM和Dalvik都各自獨立，你很難寫出一個相對簡單的工具將一種編譯過的代碼轉 換成另一種——而且不做任何妥協：不丟失信息，不使用冗餘來補償某種特徵在一種VM中是first-class而在另一種中卻不是的情況，不需要額外的 runtime層上在一種VM中實現另一種VM的核心API。
(我知道dx轉換器有多麼的複雜。我看過它的源代碼。那個字節碼轉換器是一個巨大的，全功能的反編譯/重編譯器，通過SSA構造完成。但是這個 轉換器在概念上仍然是無足輕重的；從Java字節碼到Dalvik字節碼的映射在設計上是很平滑的。堆棧相對於寄存器架構中細節上進行了優化；而重要的東 西，例如VM層的類型系統是完全一致的。)
VM相當
這Dalvik和JVM的相當也是很容易看清楚的。並不只是源代碼或字節碼格式上的問題：它們的runtime對等物上也一樣。一但一 個”Android class”被加載到Dalvik VM裏，它就會像Java class一樣運行，像Java class一樣工作。 如果你懂得Java編程(深入到高級的，底層的細節)，你也就懂得Android編程。你只需要學一些新的API和框架概念。他們是對等的系統。
是否記得微軟的.NET? 當.NET剛出世時，Java陣營迅速的反擊指責.NET是對Java的剽竊。我也是其中的一份子，但今天我看問題更清楚了。是的，它過去是個嚴重的剽竊 產品；C# 1.0 就是一個…區分一種語言和另一種語言最簡單的方法就是看它們的慣用風格——例如toString() 相對於 ToString()。但在最重要的VM規範裏，微軟做了很大的功課。它的CLR,CLI和核心框架，都非常的不同於Java，所以我們不能說 JVM=CLR這個等式。你不可能使用一個簡單的文件格式轉換工具把你編譯好的Java class轉換成能在.NET runtime上運行的代碼。
要證據嗎？你只需看一看IKVM就知道了。這是一個非常有趣的項目，它能夠使Java和.NET跨平臺兼容，於是，你的Java代碼可以在不做修改的情況下在CLR（或者是等效的.NET runtime，比如Mono)上運行…但IKVM並不是一個簡單的、類dx的文件格式轉換器。對Javaclass的轉化、對Java核心API的適配，都是十分的複雜，即使對一個簡單的HelloWorld程序也是這樣。
各個平臺的內部機制，如反射，安全，並行，異常處理，字節碼驗證，I/O以及其它核心API，特徵上大致相同，但是在細節上完全不同，一些死胡 同的情況會迫使IKVM不得不鑽越一個又一個的火圈來讓Java代碼運行到了.NET VM上。它需要依賴於一個巨大的額外的runtime層，來適配從OpenJDK源代碼裏來的完整JavaSEAPI。我大致的關注IKVM的開發已經有 數年了——我閱讀這精彩的IKVM 博客 –所以我完全清楚他們爲了讓Java程序和JavaSE應用適配到.NET上所做的巨大的努力。(這項工作仍然沒有完工；而且很多部分都需要以喪失某些性能爲代價。)
(老的Visual J++,Visual J#也不是一個簡單的Java-to-.NET 轉換器。我不想討論它，但我們完全可以說Visual J#對Java的兼容並不比最早期的IKVM強多少。)
我把P =NP引進來了討論；有些人把圖靈等效(Turing-equivalence)理論引進來，說任何圖靈完備的平臺/語言/VM都是相互等價的。這也沒 錯，但與本論題無關。圖靈模型這種方式太泛化了；使用這種表面價值來考量會把更個軟件專利系統摧毀(儘管這不是個壞事！)。我們需要在地上爲JVM等效畫 條線，一條更接近實用需求而遠離圖靈等效的線。按我的觀點，這微不足道的二進制格式轉換，窮盡的高層源代碼和runtime的兼容，使Android明顯 的處於Java等效的這條線內。
APIs 和 Runtime 相當
Android使用了一個相當大的JavaSE APIs子集。這些APIs(來自於Harmony項目)都是全新的實現，但它們是以JavaSE爲模子。如果不是因爲TCK許可證問題，Harmony 完全可以取得JavaSE認證。但這並沒有改變這樣的一個事實：Harmony和JavaSE APIs是 完全的等效的——這是特意的，不是偶然的。就像Charles Nutter——有名的JRuby人物——最近寫道:
Android支持一個不完整的（但相當大的）Java 1.5 類庫子集。這個子集大到一個複雜的JRuby項目幾乎不經任何修改就能在Android上運行，很少有限制情況。
看起來Dalvik對JVM是如此的接近，它不得不完全兼容大部分的JVM規範，包括完全詳細的JMM (就像Android支持Java風格的線程和併發，已經深入到了高級的java.util.concurrent包裏了)。可爲什麼有如此多 的”Dalvik是個新VM“或”Dalvik不能運行Java類“的說法呢(90%的討論這場訴訟的論壇和博客都持這種觀點)。
最後的思考
這篇博客並不是關於Oracle和Google訴訟官司的法律依據的。我將會忽略（我會刪除掉）那些跑題的評論（跟Android = Java不相關的話）。我只是討厭那些”Android跟Java完全沒關係“的胡說八道;Google和Android的擁護者必須要找一個更有意義的 論據。
(我將拭目以待這場官司的進展，帶着我所有的預見，直到所有細節和最終結果都出來。除非你有內部消息（我沒有），不要太天真。 保持冷靜。我 們並不知道Oracle的——或 Google的——真正的全部動機和計劃。我們並不知道這熒幕背後的故事，自從2007年Google首次宣告Android的誕生(這導致了 JavaME生態環境的崩潰)，Sun就痛恨不已，但最後還是不得不夾着尾巴行事。我不相信任何一個有10億美金的股東控股公司會有利他主義的動 機：Google不會，Oracle不會，即使我喜愛的老的Sun公司也不會。我們等着看吧。)
我不相信Google沒有能力創造出一種既不背離Java太遠，又以Java風格爲基礎的平臺（就像.NET做的那樣）。Dalvik，以及 Android框架，它們可能是在權衡了與大量的現有的Java程序，類庫，Java天才，和Java工具鏈高度兼容的願望的最後結果。微軟在一咬牙一跺 腳後放棄了現成移植Java帶來的好處，創造了全新的.NET。Google沒有這樣做。
這個Android =Java等式顯然並不是包括所有的東西（不是一一對應的）。每種平臺都有自己一些獨特的API，當然，Android是一個完整的操作系統，包括一個Linux-based的內核，圖形系統和電信堆棧，等等。
很顯然，我只是談論其中最常用的部分：Java爲中心的用戶使用區/依賴於Java源代碼、Java classes（切不管什麼格式）、Java APIs（包括成千上萬的常用JavaSEAPIs)和出色的類Java的虛擬機的應用框架。對於Android和其它的Java平臺之間的關係有個準確 的說法，就是使用版本的概念。我曾記得有個博客說過這樣的話”Android裏沒有’J’“。那麼，我現在說也不晚：我建議把Android改名爲 Java GE（Java Google Edition）。這樣一來就再也不會導致混淆了。