问题

为何Windows能兼容大部分20年前的应用,而Android/iOS连几年前的应用都不一定兼容?

回答
这个问题触及了操作系统设计、软件开发历史、以及生态系统演进的多个层面。要解释清楚为何Windows在兼容性上表现得如此“长寿”,而移动操作系统却显得“健忘”,我们需要深入剖析其中的关键因素。

Windows 的“长寿”兼容性:基石的稳固与演进的智慧

Windows之所以能兼容大部分20年前的应用,最核心的原因在于其 核心API(应用程序编程接口)的稳定性和向后兼容性策略。

1. API的强大基石与“向前兼容”的理念:
Windows API (WinAPI): 从Windows NT(也就是后来Windows 2000、XP的基础)开始,微软就建立了一套非常庞大且精密的API。这些API是应用程序与操作系统交互的“语言”。打个比方,就像你在和一个国家打交道,他们有一套成熟的法律和行政体系。只要你的应用遵循这套体系,理论上就可以一直被理解。
稳定优先: 微软非常重视WinAPI的稳定性。很多核心的API,即使经过了十几二十年的发展,其基础功能和调用方式并没有发生根本性的改变。例如,窗口管理、文件操作、进程线程管理等核心功能,虽然在新版本中有更强大、更现代的实现方式,但旧的调用方式往往会被保留下来,或者通过兼容层来模拟。
“向前兼容”是设计目标: 微软的设计哲学中,很大程度上包含了“向前兼容”的考量。这意味着新的Windows版本在设计时,会尽可能地考虑如何让旧的应用能够在新环境下运行。这不像是一场革命,更像是一次渐进式的升级。

2. 虚拟化与兼容层:
兼容模式: Windows内置了强大的兼容模式(Compatibility Mode)。你可以为某个应用程序指定它运行在哪个Windows版本的环境下(例如,XP、Vista、Win7)。这会模拟该环境下的一些系统行为和API返回值,欺骗应用,让它以为自己运行在熟悉的系统上。
Shim(兼容性补丁)技术: 微软还有一个更深层次的技术叫做“Application Compatibility Toolkit”及其相关的Shim数据库。当一个应用在最新Windows上运行时出现问题,微软(有时是第三方开发者)会创建一个“Shim”,它就像一个中间层,拦截应用程序的API调用,并将其转换为新系统能够理解和处理的形式。这是一种非常精细的“翻译”工作。
DirectX: 图形API(如DirectX)是游戏和图形密集型应用的关键。尽管DirectX版本不断更新,但微软一直努力保持对旧版本DirectX的兼容性,或者通过软件模拟(如DirectDraw)来让老游戏在新硬件和新系统上运行。

3. 庞大的开发者生态与遗留代码:
开发者惯性: 庞大的Windows开发者群体,以及大量已经编写并部署的应用程序,使得微软在推行重大API变革时必须非常谨慎。任何不兼容的改变都可能引发大规模的抱怨和迁移成本。
遗留代码的包袱: 另一方面,这也是Windows的“包袱”。为了兼容,很多旧的、效率较低甚至存在安全隐患的代码路径仍然被保留着,只是被“隐藏”得更深。

4. 硬件抽象层(HAL)的进化:
Windows与硬件的交互是通过HAL进行的。随着硬件的飞速发展,HAL层不断更新以适应新硬件。但Windows的驱动模型(尤其是早期)也提供了一定的抽象,使得应用程序不直接与硬件打交道,而是通过操作系统提供的接口。这间接帮助了应用的长期生存。

Android/iOS 的“短期”兼容性:快速迭代与生态的权衡

相比之下,Android和iOS在兼容性上的表现则截然不同,这源于它们的设计理念、开发模式以及生态系统的快速演进。

1. 移动平台的“原生”设计与“应用沙箱”:
原生优先: Android和iOS从一开始就更强调“原生”的移动体验。它们的API设计更贴近移动设备的特性(触摸屏、传感器、低功耗等),并且更新迭代的速度非常快。
更严格的应用沙箱: 为了安全和稳定性,移动操作系统采用了更严格的应用沙箱机制。这意味着应用程序能访问的系统资源受到严格限制,并且与系统核心的交互方式也与桌面系统有很大不同。
API的快速变化: 移动平台经历了从智能手机初生到现在形态的巨大变革。在短短十几年里,操作系统的API发生了翻天覆地的变化。新的功能、新的交互模式不断涌现,旧的API被废弃,新的API取而代之。这就像是从马车时代直接跳到了电动车时代,中间的许多“过渡技术”可能就没有机会存在。

2. 开发者工具链与SDK的频繁更新:
SDK(Software Development Kit): Android和iOS的SDK是开发者用来构建应用的主要工具。这些SDK的更新频率非常高,往往伴随着操作系统版本的更新。新的SDK会引入新的API,并可能标记旧API为“deprecated”(不推荐使用)或直接移除。
原生开发语言的变化: Android从Java转向Kotlin,iOS则有ObjectiveC到Swift的演进。虽然这些语言在设计上能与旧的API有所交互,但现代化的开发往往会倾向于使用更新、更安全、更高效的语言特性和API。
“迁移”而非“兼容”: 移动平台的开发者通常被鼓励(甚至强制)使用最新的SDK和API来开发或更新他们的应用。如果一个应用没有被及时更新以适应新的SDK和操作系统版本,它就可能出现功能异常甚至无法运行。这是一种“迁移”的思维,而不是“保持兼容”。

3. 硬件碎片化(Android)与硬件锁定(iOS):
Android的碎片化: Android设备的硬件种类繁多,从不同厂商、不同配置的手机、平板,到各种定制化的系统。这使得Google在制定通用API时面临挑战,但也让开发者需要适应更多差异。但另一方面,当Google推出新的API特性时,如果开发者不更新,应用就无法利用这些新特性,在日新月异的移动体验中会显得落后。
iOS的封闭生态: iOS虽然硬件高度统一,但苹果对开发者和应用的控制也更严格。当新系统发布时,苹果会预告哪些API将被淘汰,并鼓励开发者尽早更新。没有强大的兼容层来模拟旧的系统行为,应用不适配新系统就很难继续存在。

4. 应用商店的“净化”与用户体验:
应用商店审核: App Store和Google Play都会对上架的应用进行审核。如果一个应用长期不更新,可能在安全、隐私、性能方面存在问题,这反而会阻碍其生存。
用户对新体验的追求: 移动用户更倾向于体验最新的功能和流畅的性能。一个运行在老旧API上的、可能卡顿的应用,用户自然会选择卸载。
“快速消费”的文化: 移动应用生态相对更“快餐化”,新应用层出不穷,老应用被迭代和淘汰的速度也更快。

总结一下:

Windows 的兼容性 是建立在 庞大、稳定、但相对陈旧的API基础 之上,并通过 精密的兼容层和兼容模式 来弥补新技术与旧技术之间的鸿沟。这是一种 “保护遗产” 的策略,使得许多老应用得以延续。
Android/iOS 的兼容性 则更侧重于 快速迭代和拥抱新特性。它们的API和开发工具链更新迭代快,更鼓励开发者 “拥抱变化”。严格的沙箱机制和对开发者更新的期望,使得应用更迭的速度更快,不兼容旧API的应用难以长期生存。这是一种 “加速淘汰” 的策略,以追求更好的用户体验和技术发展。

所以,不是说Android/iOS“记性差”,而是它们的设计目标和生态演进逻辑与Windows截然不同。Windows为了兼容性付出了“技术债务”的代价,而移动平台则更倾向于“轻装上阵”,快速奔向未来。

网友意见

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你知道Windows的兼容性负担多重么。你打开最新版Windows 10的桌面或文件夹,新建一个文件或文件夹,命名为CON(或者任意一个文件、文件夹改名也可以),扩展名随意,会出错。

出错的原因是CP/M不允许文件名为CON,Windows 10要跟它兼容。CP/M你应该没听过,这是一个1983年就停止更新的操作系统。

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