WinRT:Windows 8之“魂”

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在新一代操作系统中，微软重新设计了Windows的界面。由于新界面与传统界面相比变化极大，所以显得非常激进。而隐藏在界面背后更重要的是，微软为新系统引入了一种全新类型的应用程序（App），这些Modern UI风格（之前称为Metro风格）的应用即使在性能较差的平板电脑上也能流畅运行。为实现它，微软开发了新的跨平台应用程序架构——winrt，它是windows Runtime的缩写，而非Windows RT操作系统的缩写，后者是微软为ARM处理器设备专门的Windows版本，基本上只能运行在Windows应用商店中下载的Modern UI风格应用。Windows Runtime是Windows 8和Windows RT两个系统的核心，同时它解决了Windows系统长久以来的软肋——容易感染病毒和系统崩溃。

严格控制、保证效率

桌面程序通常是由硬件相关的编程语言，如C语言和C++编写的，它们可以直接调用系统级的API（编程接口）。这样做的好处是可以保证程序的性能，但是也容易影响到整个系统的安全性、稳定性以及执行效率。如果几个桌面程序同时运行，那么Windows系统需要负责资源的调用。如果一个程序被恶意软件感染，那么它可能会影响甚至感染其他的进程；一个程序的错误（bug）可能会殃及整个内存区域，从而导致系统崩溃。即使侥幸躲过了上述情况，使用C语言开发程序的成本也很高，因为即使简单的功能也需要从头进行设计。

新的应用程序架构WinRT解决了这些问题。在该运行环境中，只有新设计的Modern UI风格应用可以运行，它们是以字节码（Byte Code）的形式存在，运行时才被WinRT转换为CPU指令，而非像传统桌面程序那样直接执行特定的CPU指令。也就是说，WinRT可以实现对系统资源的完全控制和合理分配，这样可以确保优先处理触控界面展现方面的计算需求，暂时冻结后台计算的处理，从而保证应用运行的流畅度。

虽然微软已经开发了类似的运行环境概念——.NET，但是WinRT没有直接使用它，而是改进了Windows 3.1时已引入的技术——COM（Component Object Model，组件对象模型）。通过它规定软件的对象，例如程序、程序组件或者库（DLL）之间进行通信的标准，实现对编写软件所用编程语言透明的应用程序新架构。

WinRT仅指定了一种必要的数据交换接口，其他对象已有的接收和处理数据方式均不起作用。与原始的COM组件相比，微软为WinRT优化了执行效率和与新编程语言的兼容性。此外，对象现在可以更快地获得接口和功能的通知。WinRT提供了一种标准的元数据格式，用来保存每个对象和接口的信息。

通过改进软件对象之间通信的效率，应用程序的开发者就可以大大减少黏合代码（glue code）的使用，程序代码只能在应用组件或操作系统组件之间运行。这样增加了开发和运行新程序的速度。WinRT可以运行使用Web开发语言，例如JavaScript编写的应用。它们在IE浏览器的Chakra引擎协助下直接转换为x86机器码，而无需一步一步进行编译执行。

WinRT提供了另一个改进Modern UI应用程序执行速度的秘诀：WinRT的API是异步执行的。输入和输出部分是独立的，这对程序员的多线程开发水平有一定要求。如果一个卡片应用的用户移动了卡片，异步执行的WinRT-API可以保证移动这个动作无延迟地进行反馈，同时卡片的内容则需要从互联网上进行载入和显示，避免同时操作时的无响应现象。

与Android类似的安全理念

WinRT所采用的安全理念与Android类似，即应用在沙盒（Sandbox）中运行，访问系统资源时有严格的限制。这就是为什么Modern UI风格的IE浏览器有很多功能限制的原因——它在沙盒中运行，不仅不支持Flash等常见的浏览器插件，而且与“自由”的桌面版本相比，只能保存网页到收藏夹，而不能进行收藏夹内容的管理。

WinRT是确保同样一款Modern UI应用可以在不同的处理器架构上运行的原因，因为应用是在跨平台的WinRT环境中而非直接在操作系统中运行的。这也解释了Windows RT系统平台中应用数量有限的原因——传统桌面程序必须移植到ARM架构，并需重新使用WinRT进行编译，重新学习和开发的成本极高。