# 概述 方舟编译器\(ArkCompiler\)是OpenHarmony内置的组件化、可配置的多语言编译和运行平台，包含编译器、工具链、运行时等核心部件，支持高级编程语言在多种芯片平台上编译与运行。开源的ArkCompiler eTS Runtime提供的能力是在OpenHarmony操作系统中编译和运行ArkTS语言。 ArkCompiler eTS Runtime分成两个部分，分别是方舟eTS编译器与方舟eTS运行时。eTS编译器将ArkTS源码编译成方舟字节码\(ArkCompiler Bytecode\)，eTS运行时负责执行生成的方舟字节码\(后续如无特殊说明，字节码特指方舟字节码\)。 **图1** 方舟eTS编译器架构 ![](figures/zh-cn_image_0000001197967897.png) ArkCompiler eTS Runtime的源码编译器接收ArkTS源码的输入，再由ts2abc或es2abc\(将ArkTS文件转换为字节码的工具\)生成abc文件。 **图2** 方舟eTS运行时架构 ![](figures/zh-cn_image_ark-ts-arch.png) 方舟eTS运行时以方舟字节码文件作为输入并直接运行字节码文件，实现对应的语义逻辑。 **ArkCompiler eTS Runtime主要由四个子系统组成：** - **Core Subsystem** Core Subsystem主要由语言无关的基础运行库组成，包括承载字节码的ArkCompiler File组件、支持Debugger的Tooling组件、负责对应系统调用的ArkCompiler Base库组件等。 - **Execution Subsystem** 执行引擎包含执行字节码的解释器、缓存隐藏类和内联缓存、以及剖析记录运行时类型的Profiler。 - **Compiler Subsystem** 编译子系统包含Stub编译器、基于Circuit IR的优化编译框架和代码生成器。 - **Runtime subsystem** 运行时子系统包含了各种ArkTS运行相关的模块： - 内存管理：对象分配器与垃圾回收器\(并发标记和部分内存压缩的CMS-GC和Partial-Compressing-GC\) - 分析工具：DFX工具、cpu和heap的profiling工具 - 并发管理：actor并发模型中的abc文件管理器 - 标准库：Ecmascript规范定义的标准库、高效的container容器库与对象模型 - 其他：异步工作队列、TypeScript类型加载、跟C++交互的ArkTS NAPI接口等 **ArkCompiler eTS Runtime的设计特点：** - **ArkCompiler eTS Runtime的主要设计目标:** 是为OpenHarmony操作系统提供ArkTS应用程序执行引擎，而不是作为浏览器中的JavaScript执行引擎。 - **为了提升应用的执行性能和安全性:** ArkCompiler eTS Runtime选择将ArkTS程序预先静态编译为方舟字节码\(带上静态类型信息\) ，从而减少运行时的编译和类型信息收集开销。另外出于安全性和性能的考虑，eTS Runtime选择不支持eval和只支持strict模式的代码。 - **原生支持TypeScript：** 目前业界通用的执行方式是把TS转化为JS，再通过JS运行时来执行。ArkCompiler eTS Runtime规划在ts2abc编译ArkTS源码时，会推导分析ArkTS的类型信息并传递给ArkCompiler eTS运行时。运行时直接利用类型信息，静态生成内联缓存\(inline caching\) 从而加速字节码执行。另外，ArkCompiler eTS Runtime规划中的TSAOT \(Ahead-of-Time\) Compiler，可以利用ts2abc传递的类型信息，直接编译生成高质量的机器码，使得应用可以直接以机器码形式运行，提升运行性能。 - **轻量级Actor并发模型：** ECMAScript没有提供并发规范，业界JS引擎的实现中常用Actor并发模型。此模型下执行体之间不共享任何数据，通过消息机制进行通信。业界当前实现的JS Actor模型\(web-worker\) 有启动速度慢、内存占用高这些缺陷。为了利用设备的多核能力获得更好的性能提升，运行时需要提供启动快、内存占用少的Actor实现。目前ArkCompiler eTS Runtime已经实现在Actor内存隔离模型的基础上，共享actor实例中的不可变或者不易变的对象\(方法和字节码\) ，后续继续共享内建代码块、常量字符串等等，来提升Actor的启动性能和节省内存开销，达到实现轻量级Actor并发模型的目标。 - **ArkTS/C++的跨语言交互：** 在OpenHarmony操作系统平台API实现中，通常需要面临C/C++代码访问和操作ArkTS对象的场景。对这个业务场景，ArkCompiler eTS Runtime规划可以根据ArkTS程序中的class声明和运行时约定，静态生成包含ArkTS对象布局描述的C/C++头文件，以及操作这些对象的C/C++实现库。在C/C++代码中，通过包含对象描述头文件以及链接对应实现库，实现直接操作ArkTS对象的效果。由于ArkTS类型或其内在布局并非总是固定不变的，因此在对象操作的代码实现中，会插入类型检查，如果对象类型或布局在运行时发生变化，则回退执行通用的慢速路径。