Perché i telefoni Android diventano sempre più lenti?

Secondo dati di ricerche di terze parti, il 77% degli utenti di telefoni Android ha ammesso di aver riscontrato l'impatto del rallentamento dei propri telefoni. Anche una ricerca su Baidu per "Android lento" ha prodotto più di 4,6 milioni di risultati. Nel settore, i telefoni Android hanno sempre avuto la reputazione di "diventare più lenti quanto più li usi", e questo fenomeno va oltre la categoria hardware: molti telefoni Android di fascia media e alta hanno parametri hardware migliori rispetto alla stessa generazione di iPhone, ma continueranno a essere "non abbastanza fluidi" dopo averli usati per sei mesi o un anno. Questa è senza dubbio una cosa preoccupante.

Per rispondere a questa domanda, però, dobbiamo tornare indietro al secolo scorso per scoprire le origini degli smartphone.

La storia occidentale e la letteratura fantasy sono molto attente a esprimere l'ambientazione della "linea di sangue". La sua cultura tradizionale ritiene che la discendenza possa determinare il talento e indurre a riflessioni filosofiche sul "se il destino sia predeterminato". Ad esempio, nella serie di Harry Potter che tutti conoscono, dopo la decostruzione non è difficile scoprire che si tratta in realtà di una storia sui combattimenti tra le linee di sangue di Grifondoro e Serpeverde e i loro discendenti (Harry Potter è un discendente di Grifondoro e ne ha ereditato il coraggio, mentre Voldemort è un discendente di Serpeverde e ne ha l'ambizione), e le onnipresenti profezie (uno alla fine ucciderà l'altro) implementano anche il tradizionale complesso di fatalismo occidentale.

Nel settore tecnologico, la definizione di "linea di sangue" è stata sostituita da "geni". I geni di un'azienda determinano i suoi ambiti di competenza. Questa valutazione è stata ampiamente accettata, diventando un concetto idealista unico nell'era materialistica e ha resistito alla prova dei fatti. Quando cercheremo di spiegare perché Microsoft ha perso su Internet, Google è arretrata nei social network e Baidu si è fermata nell'e-commerce, sospireremo sinceramente dicendo che "si scopre che la sceneggiatura è stata scritta molti anni fa".

Allo stesso modo, la risposta al perché il problema della "lentezza" dei telefoni Android sia sempre più serio di quello degli iPhone è destinata a fallire fin dall'inizio.

Nel 1965, i Bell Labs, la General Electric e il MIT iniziarono a collaborare per sviluppare un sistema operativo che combinasse semplicità d'uso e potenza. Dopo sei anni di collaborazione, Ken Thompson, ingegnere informatico presso i Bell Labs, completò durante la sua vacanza la scrittura di un sistema chiamato Unix. Alla fine divenne un prodotto commerciale della società madre dei Bell Labs, il gigante americano delle telecomunicazioni AT&T, e diede inizio a decenni di operazioni di copyright. Sebbene esistano numerose varianti successive, in senso stretto Unix non è un sistema operativo open source.

Nel 1991, Linus Torvalds, uno studente universitario e hacker finlandese, era affascinato da Unix, ma non poteva permettersi una workstation su cui eseguirlo, così cercò di scrivere un sistema operativo chiamato Linux utilizzando lo stesso metodo di programmazione. Ispirato dal padre del software libero, Richard Stallman, aggiunse Linux alla Free Software Foundation (FSF), consentendo a chiunque di utilizzare, copiare, modificare e persino vendere il sistema Linux, assumendosi al contempo obblighi di open source e proibendo i tentativi di chiusura di Linux.

Il motivo per cui ci impegniamo così tanto nel raccontare le storie dei due sistemi operativi, Unix e Linux, è perché iOS e Android derivano rispettivamente da Unix e Linux. In altre parole, sono le due caratteristiche di Unix e Linux a causare l'enorme differenza nell'esperienza utente tra i telefoni iPhone e Android.

Jobs invitò Linus Torvalds, il fondatore di Linux, a lavorare in Apple, ad abbandonare il codice sorgente aperto di Linux e ad assistere nello sviluppo del kernel Mach chiuso di Mac OS. Dopo un acceso litigio con Jobs, quest'ultimo rifiutò nettamente. A partire da Mac OS, Apple ha considerato la privatizzazione del sistema operativo come una strategia aziendale. Per usare le parole di Steve Jobs, lui ha inserito iOS nella scatola dell'iPhone e poi l'ha venduto agli utenti. Pertanto, il motivo per cui l'iPhone non diventa più lento man mano che viene utilizzato è perché Apple ha la massima autorità di gestione sui suoi telefoni, dall'hardware al software. In un ambiente chiuso, le applicazioni di terze parti non possono richiamare istruzioni che superino il limite di tolleranza dell'iPhone e, naturalmente, non possono causare danni persistenti al sistema.

Al contrario, data la natura open source dei telefoni Android, Google non può impedire alle applicazioni di terze parti di accedere al codice. Allo stesso tempo, poiché il kernel Linux imposta le applicazioni in modo che ottengano i permessi ROOT quando chiamano funzioni di sistema, ciò comporta anche che un gran numero di applicazioni ottengano il controllo dell'intero livello ROOT a causa della necessità di implementare una singola funzione. Possono leggere e scrivere su qualsiasi posizione di archiviazione del telefono Android. Questo elevato grado di libertà equivale ad aprire il vaso di Pandora, rendendo impossibile per i telefoni Android difendersi in anticipo dalle app dannose. Questo è anche il motivo per cui il software open source è controverso e ha incontrato resistenza in ambito commerciale: si preoccupa solo di garantire agli utenti la libertà (questa libertà include anche la libertà di oltrepassare i confini) senza considerare come evitare il rischio di abusi fin dal peggio. Sebbene Google, in quanto colosso, abbia cercato di unificare la gestione della filiera industriale, quando questa diventa sempre più grande e persino Google può svolgere un solo ruolo al suo interno, è ragionevole che Android sia fuori controllo. Ad esempio, l'ultima versione di Android impiega solitamente più di un anno e mezzo per attivarsi su oltre il 50% dei telefoni Android, mentre iOS 7 ha impiegato solo due mesi per aggiornare più della metà degli iPhone. Inoltre, se un'applicazione viene punita da Apple dall'App Store, non potrà più essere installata su nessun iPhone legale. Tuttavia, se un'applicazione viene espulsa da Google Play da Google, può comunque accedere a vari mercati di applicazioni di terze parti e consentire il download e l'installazione normali.

Pertanto, questa carenza intrinseca di Android ha dato origine a un mercato di "ottimizzazione dei telefoni cellulari" e ha avviato una nuova filiera industriale.

Il primo livello di "ottimizzazione del telefono cellulare" è a livello di sistema. Nella pianificazione di Android 4.4 e del successivo Android L, la modalità di esecuzione dell'applicazione è stata modificata da Dalvik ad ART. Il principio è semplicemente l'effetto "pre-compilazione", ovvero quando un'applicazione viene installata per la prima volta su Android, il suo bytecode è stato compilato nel codice macchina locale, riducendo i tempi di avvio e di esecuzione delle successive esecuzioni dell'applicazione.

Secondo i risultati pubblicati da Google stessa, in diverse app di test delle prestazioni, la velocità di ART è aumentata in media dell'80% rispetto a Dalvik. In alcuni progetti la velocità di ART è addirittura aumentata di oltre 1,5 volte, il che è un risultato molto incoraggiante.

Si tratta del tentativo di Google di risolvere alla fonte il problema del ritardo di Android, ma ciò contribuisce solo all'ottimizzazione delle prestazioni e non può risolvere i problemi causati dalle applicazioni che richiamano illegalmente le risorse. Allo stesso tempo, a causa della "precompilazione" durante l'installazione dell'applicazione, l'intero tempo di installazione sarà più lungo e anche i file generati dopo l'installazione saranno più grandi. Ad esempio, l'ultimo pacchetto di installazione di Google è grande solo 6,9 M, ma la dimensione dell'APK dopo l'installazione raggiunge i 28,3 M, occupando troppo spazio di archiviazione sui telefoni Android.

Il secondo livello di "ottimizzazione del telefono cellulare" è a livello ROM. Essendo il più grande mercato Android al mondo, molti produttori cinesi di telefoni cellulari sviluppano ROM dedicate per incrementare le vendite dei loro prodotti. La maggior parte delle ROM tiene conto anche dell'ottimizzazione del sistema Android. Ad esempio, MIUI V6 afferma di "introdurre una serie di tecnologie di ottimizzazione della memoria del kernel del sistema Linux per migliorare l'efficienza di esecuzione delle applicazioni".

In altre parole, proprio come fa Google, il principale lavoro di ottimizzazione dei produttori di ROM consiste nell'apportare modifiche a Linux e applicare varie patch per adattare meglio il linguaggio di base ai vari terminali mobili. Prendendo ad esempio MIUI V6, quando si introducono nuove funzionalità, c'è una cosa chiamata "tecnologia di ottimizzazione della pianificazione ZRAM". In realtà, ZARM è un modulo di memoria nel kernel Linux. La sua funzione è quella di allocare una parte di memoria che funga da disco virtuale per trasportare la partizione di swap di Linux, comprimere alcune attività e gestirle, in modo da aumentare il tasso di utilizzo della memoria e lasciare che la CPU serva la memoria (perché gli smartphone attuali hanno generalmente un eccesso di CPU e la memoria è il collo di bottiglia).

Tuttavia, la ROM è anche un'arma a doppio taglio. Sia le modifiche apportate al sistema Android sottostante che l'occupazione di spazio di memoria rischiano di aumentare il carico sul telefono.

Il terzo livello di "ottimizzazione del telefono cellulare" è a livello applicativo. L'utilizzo accidentale o intenzionale di un gran numero di applicazioni sul telefono è la ragione principale per cui i telefoni Android stanno diventando sempre più lenti. I problemi sono causati da troppe applicazioni che prediligono rimanere nella memoria e lasciano molti frammenti nello spazio di archiviazione. Ecco perché le app per la pulizia istantanea sono gradualmente diventate uno standard sui telefoni Android.

Il sistema Android ha sette tipi di processi, ovvero processi in primo piano, processi visibili, servizi principali, servizi secondari, processi in background, nodi di fornitura di contenuti e processi vuoti. Se non sono installate applicazioni di pulizia, un telefono Android può fare affidamento solo sul meccanismo di allocazione predefinito del sistema per regolare automaticamente l'utilizzo della memoria. Finché l'applicazione effettua una richiesta, la maggior parte dei processi verrà mantenuta nella memoria finché saranno aperti. Originariamente lo scopo era far risparmiare tempo agli utenti, evitando loro di dover ricaricare i processi quando venivano riattivati. Tuttavia, Android non si aspettava che la forte concorrenza sul mercato avrebbe spinto le applicazioni a dare origine a una tendenza alla "moneta cattiva che scaccia quella buona". Per scopi commerciali, molti sviluppatori tentano con ogni mezzo di mantenere le applicazioni in uno stato potenzialmente di esecuzione, anche quando non è necessario conservarle in memoria. Uno o due vanno bene, ma quando il numero aumenta, i telefoni Android tendono a bloccarsi e surriscaldarsi frequentemente.

Ecco una breve introduzione a diversi processi che spesso vengono interrotti dalle app di pulizia:

1. Processo in background (nascosto): questo è il processo che viene scansionato e identificato con la priorità più alta dalle app di pulizia, perché la maggior parte degli utenti Android non usa il tasto Indietro per uscire quando cambia applicazione, ma preme direttamente il tasto Home. Nel primo caso l'applicazione entrerà in un processo vuoto (che occupa relativamente meno risorse), mentre nel secondo verrà mantenuta come processo in background (che occupa relativamente più risorse). Soprattutto quando le app di gioco vengono eseguite in background, entreranno in competizione con altre app per le risorse e non si preoccuperanno se l'app in questione è in uso o meno dall'utente. Attualmente, circa il 20% delle app più diffuse si connette a Internet in background, anche quando non sono in esecuzione, principalmente per inviare informazioni sui prodotti e sull'utilizzo degli utenti, ottenere informazioni pubblicitarie e verificare se è necessario eseguire l'aggiornamento.

2. Server secondari, come alcune suite aziendali, contatti e-mail, interfacce touch, ecc. Molti di questi processi sono integrati nel sistema. Alcuni utenti le utilizzeranno, altri invece potrebbero non usarle oppure potrebbero avere applicazioni alternative.

3. Fornitore di contenuti: questa parte del processo non ha alcuna entità di programma e fornisce solo contenuti per altre applicazioni, come il provider di calendario, il provider di posta, ecc. Oltre a occupare risorse di memoria, occupa anche la rete, quindi causerà anche un carico non necessario sui telefoni Android;

4. Processo vuoto: se si esce dall'applicazione utilizzando il tasto Indietro, la maggior parte delle applicazioni lascerà un processo vuoto nella memoria del telefono Android. Questo processo non esegue alcun dato, ma registra le informazioni storiche dell'applicazione e non ha praticamente alcun valore. Allo stesso modo, anche la priorità di eliminare questa parte del contenuto del processo è molto alta.

Oltre al consumo eccessivo di memoria, i telefoni Android tendono anche ad accumulare una grande quantità di dati ridondanti nello storage, tra cui applicazioni preinstallate che non possono essere disinstallate, file residui dopo la disinstallazione e cache generata durante l'utilizzo delle applicazioni. Poiché Android di per sé non fornisce strumenti di gestione, anche dopo aver collegato il telefono a un computer, si tratta di un pacchetto di cartelle con la stessa struttura ad albero di Windows. Per gli utenti è difficile valutare autonomamente quali cartelle possono essere eliminate e quali sono essenziali per il sistema, il che alla fine porterà a una situazione in cui le dimensioni e lo spazio sul telefono diventeranno sempre più piccoli.

Il problema dell'"adattamento del telefono cellulare" può comportare un onere operativo per gli utenti e la pressione psicologica è maggiore di quella comportamentale. Gli utenti non devono dimenticare di usare di tanto in tanto la funzione di pulizia mentre giocano con i loro telefoni cellulari. Questa modalità operativa "unica" rispetto all'iPhone è anche la ragione per cui i telefoni Android sembrano sempre un prodotto semilavorato o una macchina ingegneristica.

Vincitore del Qingyun Plan di Toutiao e del Bai+ Plan di Baijiahao, del Baidu Digital Author of the Year 2019, del Baijiahao's Most Popular Author in the Technology Field, del Sogou Technology and Culture Author 2019 e del Baijiahao Quarterly Influential Creator 2021, ha vinto numerosi premi, tra cui il Sohu Best Industry Media Person 2013, il China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, il Guangmang Experience Award 2015, il China New Media Entrepreneurship Competition Finals 2015 e il Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.