JokerConf 2015 презентация.

1. Клиентская Java вне браузера.
Делаем нативные клиенты на Java
Nikita Lipsky
Excelsior LLC
1

2. 2

3. Web 3.0 – уже сейчас!
3

4. Native apps
• Нативные приложения
– Отзывчивы
– Выразительны
– Удобны
– Имеют доступ ко всем ресурсам устройства, которые пожелают
Текущие скорости интернета позволяют их доставлять до
пользователя быстро
4

5. Десктоп vs. мобайл
• Планшеты – для потребления контента
• Десктопы – для создания контента
• Тенденция слияния десктопных и планшетных OC:
– Windows Surface, Universal apps
– OS X / iOS
– Linux для планшетов
5

6. Причины написания приложения под десктоп
• Доступ к локальной файловой системе
• Возможность работы оффлайн
• Отзывчивость системы
• Эффективность разработки сложного ПО
• Независимость от браузера, установленного у пользователя
6

7. Проблема: кросс-платформенная разработка
7

8. 8

9. Кросс-платформенная разработка
• QT / C++
• WebKit / JavaScript + HTML5 / C++
• Java
• Mono / Xamarin / .NET Core
9

10. План доклада
• Обзор UI фреймворков для Java
• Аспекты native UX:
– установка
– старт
– look-n-feel
– восприятие пользователем
10

11. Кто знает про себя ?
• Более 20 лет профессиональной карьеры
• Инициатор проекта Excelsior JET
– работал над проектом более 16 лет
– как идейный вдохновитель
– как компиляторный инженер
– как руководитель
– и много в каких еще ролях
• Open source проекты WebFX и Java ReStart
– в свободное от работы время
• twitter: @pjBooms
11

12. Кто знает про Excelsior JET?
• Полная реализация Java SE
– c 2005 года cертифицирована как Java Compatible
• AOT compiler + Java Runtime
– смешанная компиляция: AOT + JIT
– поддержка нестандартных загрузчиков классов в
AOT режиме (для Eclipse RCP, Tomcat)
• Toolkit
– Startup Optimizer
– Deployment
12

13. UI фреймворки для Java
13

14. UI фреймворки для Java SE
• AWT/Swing
• SWT/JFace
• LibGDX, JOGL
• JavaFX
14

15. Swing
• Входит в стандарт Java SE
• Самописные контролы/эмуляция контролов ОС
• Cменяемый look-n-feel
• Netbeans, IntelliJ IDEA
15

16. SWT
• Библиотека, разработанная IBM
• Родные (native) контролы
• Eclipse
16

17. SWT vs. Swing
17

18. SWT vs. Swing
• Pros Swing
– легкость настройки look-n-feel
– можно сделать лучше чем native (JIDE, Alloy)
• Cons Swing
– по умолчанию look-n-feel не совсем native
– многие look-n-feel по умолчанию находят “убогим”
18

19. SWT vs. Swing
• Pros SWT
– действительно native look-n-feel
– легковесный ~2M (работает на compact1 / Apache Harmony / GCJ)
– может работать поверх Swing/JavaFX
• Cons SWT
– тяжело сделать уникальный look-n-feel
– такой же “убогий” как UI операционной системы
19

20. JavaFX
• Scene graph
• Анимация, визуальные эффекты
• FXML, CSS
• Скриптовые языки: JavaScript, Groovy, JRuby
• Multi touch
• Бизнес-графика, media, 3D
• Аппаратное ускорение графики
• HTML5 & WebView (на основе WebKit)
20

21. Scene Graph vs. Layout Managers
21

22. Layout Manager
22

23. Scene Graph
23

24. JavaFX WebView
24

25. JavaFX Hybrid Apps
25
Десктопные приложения вместо веба с апплетами

26. Live demo
http://javarestart.com
26

27. Кто использует JavaFX
27
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/community/javafx-community-
2158661.html

28. 28

29. JavaFXPorts.org
• iOS & RoboVM
• Android & LodgON
29

30. Native clients
30

31. 31

32. Native clients
• Правило №1:
– Ваш пользователь не должен знать, что такое Java. Не должен!
• Решение:
– Ваше приложение должно запускаться как .exe целевой
платформы
– Не зависеть от Java, установленной у клиента
32

33. Java to Exe
Сделать из Java исполняемый файл целевой платформы не
просто …
33

34. Java to Exe
Сделать из Java исполняемый файл целевой платформы не
просто
а очень просто!
34

35. Java to Exe
Сделать из Java исполняемый файл целевой платформы не
просто
а очень просто!
И совершенно бесплатно!
35

36. Java to Exe
• Можно самому
– Invocation API
• Много бесплатных (и платных) инструментов
– Launch4J
– Exe4J
– etc.
Tip: Google “Java to Exe”
36

37. Native bundle
Чтобы устранить зависимость от JRE нужно …
37

38. Native bundle
Чтобы устранить зависимость от JRE нужно …
просто включить JRE целиком
в состав приложения
38

39. Native bundle
Чтобы устранить зависимость от JRE нужно …
просто включить JRE целиком
в состав приложения
Это абсолютно легально по лицензии на JRE (но включать
надо все файлы JRE, за редким исключением)
39

40. Native bundle
Self-contained directory:
40

41. Native bundle
Теперь ваше приложение распространяется простым
копированием
– можно завернуть в дистрибутив целевой платформы
Бесплатные инсталляторы: WiX, InnoSetup, NSIS, Excelsior
Installer
Платные: InstallAnywhere, InstallShield
41

42. Java-aware инсталляторы
• Java Packager (требует WiX или InnoSetup)
– Ant task
– Maven plugin
(https://github.com/javafx-maven-plugin/javafx-maven-plugin )
• IzPack (free)
• Install4J (commercial)
– Instant splash
– Autoupdates
– И много чего еще
42

43. Native bundle
• Private JRE увеличивает дистрибутив на 30-70 MB
Можно ли уменьшить эти издержки?
43

44. Small Private JRE
• Лицензия на Oracle JRE запрещает его “уменьшать”
• Альтернативные открытые реализации Java:
– OpenJDK
– Apache Harmony/Android classlib
– GNU Classpath
44

45. 45

46. Compact Profiles
Compact1 Compact2 Compact3
java.lang java.rmi java.lang.instrument
java.io java.sql java.lang.management
java.math javax.transaction javax.management
java.nio javax.xml javax.naming
java.util org.w3c.dom javax.script
java.net org.xml.sax javax.security
java.security javax.sql
javax.crypto javax.xml.crypto
java.text org.ietf.jgss
46
Есть в Java SE Embedded и OpenJDK

47. Compact Profiles: размеры
• Compact1: 11MB
• Compact2: 15MB
• Compact3: 21MB
Замечание: размеры на диске (ROM)
47

48. Project Jigsaw
48

49. Excelsior Java Runtime Slim-Down
• Java SE API делится на компоненты:
– Kernel, XML, SQL, CORBA, AWT/Java2D, Swing, etc.
• анализатор определяет какие
компоненты “нужны”
– содержат достижимые методы
49

50. Глобальный анализатор
Application
Java SE API
Entry points
- used
- not used
- component’s boundary
50

51. Java Runtime Slim-Down
• Пользователю предоставляются:
– результаты анализа c возможностью исключить
неиспользуемые компоненты из дистрибутива
51

52. Java Packager vs. Runtime Slim-Down
Java Packager Java Runtime
Slim-Down
Ensemble Demo 41 MB 18 MB
BrickBreaker 37 MB 10 MB
52

53. Cтарт приложения
53

54. Что делает JVM на старте
54

55. JVM with AOT
55

56. 56

57. Как ускорить старт без AOT
• Instant splash
• Выяснить, какие классы грузятся на старте, и перепаковать
ваши jars в порядке загрузки классов
– VM arg: -verbose:class
• Упаковать все jar в один (One-Jar, Autojar)
57

58. Look-n-feel
58

59. Look-n-feel
Миф о native look-n-feel:
Приложение только тогда нативное, когда оно
выглядит ”привычно” для конечного пользователя и
похоже на другие приложения данной операционной
системы
59

60. “Native” Look-n-feel
60
мгновенное отклик

61. “Native” Look-n-feel
61

62. Look-n-feel
• Приложение воспринимается как родное:
– интуитивно понятный интерфейс
– мгновенный отклик
– выглядит хорошо
– UI разработан профессионалами в областях графического
дизайна и UX
– с учетом HIG (human interface guidelines) целевой платформы
62

63. “Native” Look-n-feel
63
мгновенное отклик

64. Look-n-feel
• Приложение воспринимается как родное:
– интуитивно понятный интерфейс
– мгновенный отклик
– выглядит хорошо
– UI разработан профессионалами в областях графического
дизайна и UX
– с учетом HIG (human interface guidelines) целевой платформы
64

65. Look-n-feel
Мечта дизайнера:
–Делать программы без программистов
65

66. JavaFX Scene Builder
66

67. JavaFX Scene Builder
• Действительно WYSIWYG
– Манипуляция ровно теми же объектами, что и потом “идут в
бой”
• Порождает FXML
– Понимает рукописный FXML
• Легко расширяется вашими контролами
– Как first class citizen
• Сейчас – open source
67

68. Отзывчивость UI
68

69. Отзывчивость UI
69

70. Отзывчивость UI
70

71. Отзывчивость UI
• JIT хорошо работает для горячего кода
• UI приложения – пример приложений без ярко
выраженного горячего кода
– Профиль исполнения практически плоский
– JIT долго греется
• AOT работает лучше, оптимизируя каждую строчку кода
максимально агрессивно
71

72. JFCMark (Short Run)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
180%
200%
4 core i5, 3.8Ghz
Excelsior JET
HotSpot client
HotSpot server
72
Больше – лучше

73. JFCMark (Long Run)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
4 core i5, 3.8Ghz
Excelsior JET
HotSpot client
HotSpot server
73
Больше – лучше

74. Заключение
• Javа прекрасно подходит для client side
– кросс-платформенна
– богатый выбор UI фреймворков
• JavaFX – потрясающая технология
– практически готова для mobile
• Native bundle для Java приложения – легко!
– уникально именованный процесс
– независимость от Java у пользователя
• Проектировка UI & UX – дело профессионалов
– дизайнеры наше все
• AOT улучшает UX
74

75. Вопросы и ответы
Никита Липский,
Excelsior
nlipsky@excelsior-usa.com
twitter: @pjBooms
75