浅谈iOS与Android的对立和统一【Bus Weekly】147 期

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发表于 2019-6-3 11:08:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
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Android和iOS面世至今已经有十余年,作为先下唯二两大主流移动操作系统,二者十多年来相爱相杀,跨越了功能机时代到智能手机时代。
它们的诞生是科技进步的必然结晶,也为全世界的人们带来了颠覆性的改变。世界的变革之快,两大移动操作系统却始终走在创新前列,作为承载几十亿人信息交流的媒介。也许下一个十年,它们依然能活跃在人们视线的主舞台。

一、发展历程
2005年8月由谷歌以4000万美元收购注资操作系统公司Android。此时Android仅仅成立22个月。
2007年1月乔布斯在MacWorld大会上发布了第一款苹果手机,并为操作系统取名为iPhone Runs OS X。
第一代的苹果手机不能更换壁纸和铃声,也没有第三方应用,不过就当时来看多点触控的大屏幕、触屏的交互操作、便携拍照特别是去除了传统的拨号键盘只保留了一颗HOME键的革新,依然给人们带来了巨大的震撼。
同年11月,谷歌正式向外界推出Android系统,并宣布成立全球性的联盟组织,联合手机制造商、芯片制造商、软件开发商电信运营商共同维护Android的开源代码。

在诺基亚当道,功能机盛行的时代,大多数人对Android系统的推出持悲观态度。相反,Symbian系统在市场中表现良好并占据了绝对优势,在统治了手机界半壁江山的诺基亚看来,当时谷歌和苹果推出的移动操作系统还不足以威胁到Symbian的地位。
2008年苹果推出了iOS开发包并在7月开放了App Store,标志了移动应用时代的开启,其优良的生态环境和独具一格的分成体系吸引了大量开发者入驻。彼时,谷歌推出了第一款搭载Android系统的智能手机HTC G1和Android1.0,一上市后就受到了消费者的喜爱,获得了热烈的市场反响。
2008年在这个智能移动系统百家争鸣的年代,Android和iOS齐头并进,展现出了极大生命力,开始威胁到Symbian系统的统治地位。
2009年是iOS和Android跃进的一年,iPhone OS 3.0增加了文本复制、粘贴、推送通知和视频录制等等在现在看来是极为基础的功能,极大增强了iOS的实用性。谷歌也在尝到G1的甜头后,对Android做出了小幅度升级,并趁势推出了搭载Android1.5的G2和Android1.6的G3,从Android1.5(Cupcake纸杯蛋糕)及以后,谷歌都会为每一个Android大版本用甜点命名。

2010年,iPhone OS正式改名为iOS,同年发布了乔布斯经典之作ipone4。iOS4新增了多任务和FaceTime两个主要功能。而竞争对手Android系统也迎来了10万个应用数量的里程碑,并在12月升级到了Android2.3版本。后知后觉的Symbian系统的市场份额快速萎缩,这一年才刚刚开始面向第三方和开发者提供开源服务。但随后索尼爱立信高层抛弃研发塞班系统新手机的开发计划,12月塞班基金会网站关闭停止向外界开放源码下载。
第二年,各大厂商除了诺基亚都纷纷放弃了Symbian系统。难以置信曾经的移动操作系统霸主Symbian竟溃败得如此之快,一夜之间Symbian平台便分崩离析。Android接过Symbian市场老大的位置,从此之后Symbian系统一蹶不振,直到2013年被诺基亚放弃彻底退出历史舞台。塞班作为诺基亚全资子公司,受其狭隘保守的格局影响,对手机厂商和第三方开发者并不友好(系统只适配诺基亚手机且开发难度高)。相反地,谷歌积极地对Android开源,短短数年内就完成了弯道超车彻底击败Symbian。
相应的,苹果在接下来的三年时间里爆发出了蓬勃的创新力,相继推出了iOS5到iOS7,整合了语音助手siri、数据共享服务iclond、扁平化UI和touchID等等超前的产品设计。从品质体验和价格碾压Android,更频繁地亮相在消费者面前。这三年里是移动操作系统大举迈进,很多产品革新成果依然保留至今。

2010年到2013年,苹果不断在引导行业创新,而Android持续在模仿iOS的升级理念并打磨自身。市场整体呈现双头并进,相互博弈的局面。
此时,手机厂商老大诺基亚依然不肯底下高傲的头颅使用Android系统,2011年诺基亚和微软达成合作,开始采用Windows Phone系统作为主要的操作系统。Windows Phone继承了微软Windows Mobile的技术底蕴,但可惜的是无论在UI体验还是系统易用性上都远不如前两者,最致命的是在第三方应用上的先天不足,后天不补,直接导致了新产品无人问津、老用户大量流失的悲剧重演。
2011年,Android系统升级到了4.0,谷歌更注重Android细节的优化提升和基础功能的升级,并针对良莠不齐的手机厂商做进一步的适配优化,把更多的精力投入在底层改造上面,如优化系统速度、web应用api的开发、重新设计窗口生命周期等等;然而各种bug也随着而来,消费者们经历了Android饱受诟病的一代。
同年,阿里云正式推出了基于Linux的一个类Android系统yunos,yunos采用了与Android不同的架构,安全性能更优于后者,并兼容Android的大部分应用。在谷歌的挤压之下,能与yunos合作对象都是国内末流的手机厂商,随着近年来国产手机小厂纷纷倒闭,yunos也渐渐消失在手机操作系统中,只能另辟蹊径向交通出行、智能硬件领域发力。至此,已无人能撼动Android和iOS市场地位。

2014年到2016年,国产的Android阵营的手机厂商崛起,系统层面纷纷推出了各自基于Android的移动OS。
于此同时,在软硬件结合的产品体验中出现了许多新奇的玩法:指纹识别、压力感应、红外遥控、面部识别、曲面屏和全面屏、双摄和三摄等等,为消费者提供了更多选择;但不变的是,Android和iOS依然是市面上的主流两大操作系统,占据着绝对的垄断地位。随着移动系统功能以及系统生态的完善,苹果和谷歌在移动操作系统层面的创新力度趋缓,更多的是相互借鉴和参考,做一些小修小改。
2017年以后,苹果用户迎来了iOS11和iOS12,对系统应用与UI细节进行了进一步的雕琢,增强了语音助手siri的可用性,加入Apple Pay转账功能,通知中心扩展更全面并提供一些简单有趣的AR小玩具等等。近年来,智能手机市场尤其是在中国已经逐渐饱和,消费者对手机的换新需求趋缓,加上各大Android手机厂商的强力冲击,厮杀惨烈,小厂纷纷倒闭或是被吞并,苹果的销量短期内开始出现疲软甚至下滑。

二、系统的对立:开放与封闭
Android和iOS在系统层面的差异化极大,其中最大的不同之处在于系统的开放与封闭,让二者在定位、发展和战略走向了两个极端:
  • Andorid的编程语言使用跨平台能力更强的java,iOS采用执行效率更高的Objective-C和Swift。
  • 两者运行机制不同:iOS采用的是沙盒运行机制,Android采用的是虚拟机运行机制。
  • 手机厂商对Andorid优化的参差不齐和第三方app开发者没有完全统一的开发标准,而iOS则没有这些问题。
  • iOS对后台进程的管制严格,通知消息等唤醒动作有专门统一的激发要求,而Android的后台允许常驻对内存和cpu开销较大。

1. iOS
iOS是基于UNIX开发的系统,并且有别于Android的开源开放,iOS的封闭性为所有开发者统一了约束规范,苹果掌控着app store所有应用的上架和迭代话语权,所有运行在iOS上面的应用程序都需要严格地遵从苹果的要求,小到ui设计大到整体的业务逻辑都在其掌控之下,这避免了类似Android恶意应用泛滥的情况,并一定程度上提高了第三方app的统一性和整体质量。
但不可避免的是,这缺失了Android系统的可玩性和可拓展性;让人欣慰的是,近年来iOS系统级的功能应用都在逐一完善,对于喜爱iOS的重度用户来说,越狱已经不再是刚需。
沙盒机制不是iOS特有的,但iOS玩转得得心应手。应用程序单独运行在一个封闭的沙盒之中,所有的非代码文件比如文本、图片、视频、属性集合等都集中规范在特定沙盒空间中,不同应用相互访问这些数据时,需要得到严格的授权,这样极大程度地保证了数据安全和用户隐私。沙盒目录下有三个文件夹Documents、Library(含有Caches和Preferences目录)、tmp。
  • Documents:存放文件数据,系统会自动备份需要的数据。
  • Library:存放缓存文件和设置配置文件。
  • tmp:临时目录文件,会被频繁的删除和写入数据。

iOS系统分为四个层级,这里我们同样不做过多深入,仅限了解即可:
  • 可触摸层(Cocoa Touch Layer):界面控件、通知中心、地图和广告服务等等。
  • 媒体层(Media Layer):图像引擎、音视频引擎、游戏控制中心。
  • 核心服务层(Core Services Layer):网络控制、数据存储、其他硬件接口访问。
  • 核心系统层(Core OS Layer):内存管理、电池管理、安全认证等待。
区别于iOS拥有极高的软硬件契合度,Andorid系统具有开源特性,手机厂商都有针对性地对系统源码进行改写和优化,以更契合自家的硬件设备和满足消费者的需求,同时也能在硬件差异性难以明显拉开的情况下,扩大体验的差异化。

2. Android
Android采用了由C语音实现的linux内核作为底层系统,在应用软件和手机硬件中做为一个中间支持层存在。集成了所有应用服务所需要的驱动,通过上层发出的指令来调度驱动服务。
Android采用了虚拟机运行机制,这意味着每启动一个app,都相当于启动了一个独立的虚拟机,并且支持后台常驻,即便
用户退回到桌面或者访问其他app,都不会打断当前既有的任务回话,并且多个应用间能够串联启动,支持数据和文件共享。在这样的系统机制下,对cpu和内存的负担乃至电源消耗自然也要远大于iOS。

同样地,Android的的体系架构也大致分为四个层级,从下至上依次是:
  • Linux内核(Linux Kernel):内存和进程管理、显示驱动、摄像驱动、电源驱动等等。
  • 系统库(Libraries):Android运行环境(虚拟机和核心库)、java的功能函数、数据库、浏览器引擎、渲染引擎等等。
  • 应用框架(AppLication Framework):提供指令Api,系统级应用的管理器。
  • 应用程序(AppLications):浏览器、电话薄等系统层面应用。
值得一提的是,Android一直在低调而努力地布局智能硬件、可穿戴设备和其他移动市场,涵盖TV、车载导航、智能手表等等,配合硬件厂商推出了多种基于Android适配系统,从中能看到谷歌发力硬件生态的前瞻性和决心。
而iOS先天不足的闭源特性,导致苹果只能亲力亲为关上门来自己研究,除了2014年推出了智能手表apple watch之外,据称还在投入研发搭载iOS系统的无人驾驶汽车。随着5G时代的到来,物联网必定会催生出新一波的改变人们生活的变革浪潮,而为此深耕多年的Android其表现令人期待。

三、表达的统一:扁平风
由于Android手机型号众多,谷歌近年来也在努力开发设计规范。但前期Android的第三方app都以iOS为参照标准进行设计,导致Android的app的设计风格和布局逐渐向iOS靠拢。尤其是iOS7以来扁平风Flat Design,影响了许多主流app的设计方向。谷歌在2014年推出的Material Design提出了和许多Flat Design相仿的设计理念,如更鲜艳更全面的配色,扁平图标和简约化的框架设计。

1. Material Design
Material Design引入了Z轴的概念,让人欣慰的是,依然保留了拟物运动的物理特性和阴影效果。Material Design尤其重视动画效果的展现,匀速机械的动画效果会让用户感到僵硬和失真,其在动画细节加入了阻尼效果的柔性过渡,这种拟真的效果的观感非常舒服自然。
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Chips是Material Design精髓之一,即“魔法纸片”,从魔法纸片我们可以具象地了解Material Design所要传达的设计理念和风格:
  • 魔法纸片具象的来说是一个块状容器,可以放置文本、图片或者各种图文组合等等。
  • 具有的卷曲、悬浮、拖拽、放大缩小和旋转的特性。
  • 具有无限延展的非正常物理特性,又保留了弹性拉伸、不可穿透、动态阴影的仿真效果。
  • 组件拥有1dp的Z轴厚度。
  • 介于扁平和拟物风格之间,采用了大量拟真动画。
  • 强调视觉层面的融合与统一,过渡柔和清晰,不易产生观感疲劳。
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Material Design还在其他方面做出了规范约束:
引导性的动画,需要保持一致的指示性动作:
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色彩统一,减淡色调来构建辅助色等等:
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圆滑的文本风格,可以通过主色调铺底,白色文本呈现,四面空间充足的留空,来呈现最佳观感效果:

可操作元素最小点击区域尺寸:48dp X 48dp,因此所有的的距离规格是8dp的整数倍:
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2. Flat Design
同样是扁平风,iOS的Flat Design就显得更简单纯粹,完全移除了物体的阴影效果,但更强调色彩的复杂搭配,以及组件、图标等等的圆角效果,给人一种更清新活泼的视觉观感。
从iOS早期的拟物风格,非常刻意去模仿日常生活中的真实器具的按钮,比如照相机或计算器,界面排布和按钮的图标设计都在尝试还原真实性,对用户引导有显著作用。从扁平风格之后,这种引导效果弱化了许多,在备受质疑和批评后经历了短短几年时间,时至今日扁平设计是已然是移动操作系统的乃至PC系统的主流。
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无论是iOS还是Android,基本的设计原则都很统一,用户喜欢、方便快捷、优美轻松的既是最好的设计,笔者简单地将二者统一的设计理念整理如下:
  • 功能业务主次分明,UI结构清晰,突出重点,强化警告效果,交互反馈明确。
  • 方便快捷,精简高效,逻辑顺畅易懂,以最少的操作(点击数)获取需要的结果,降低用户的学习成本和使用成本。
  • 美观优雅,符合设计要求,尽量做到不突兀、不违和,但仍然需要在细节处保有特色。

四、分与合
截止至2018年底,Android占据了85.9%的移动操作系统市场份额,iOS则拿下了剩下14.1%,这说明其他操作系统已基本退出市场。从生态的构建和系统的开发的难度和时限来看,新生系统暂时还无力挑战二者,这样双头垄断的局面可能还会持续很长的一段时间。
近年来,移动操作系统领域并不平静,苹果接连与三星、高通因为专利问题打起官司背负上数十亿美金的和解费,又因为App Store的涉嫌垄断应用程序下载和向第三方出售用户iTunes信息而惹上其他官司,负面新闻和麻烦接踵而至。其技术革新的进步减缓导致在系统创新力度已不复当前,无论是国内还是海外市场,消费者对苹果产品的期待度和热情也大打折扣,iphone遇到了明显的销量瓶颈。

谷歌的日子也不好过,在去年受到了欧盟50.4亿美金的天价罚款后,有消息传出将对Android系统面向手机厂商收费(来迫使移动设备涨价转移罚款压力,最后还得让消费者买单)。事实上,谷歌可能也正在为收费做出准备,宣布5年内换下Android的新系统Fuchsia的推出便已初露端倪。
国内通讯设备供应商两大巨头中兴和华为接连受到制裁或禁令管控,这时候我们更明确地意识到,能拥有完全自主技术的硬件产品和系统是多么重要。

据多家科技媒体的消息,今年5月,华为已在欧洲递交了多个商标申请,其中就包括华为自研操作系统——“ARK OS”。早在去年8月,华为在国内注册申请操作系统商标“华为鸿蒙”。也许在不久的将来,国人将能迎来真正意义上自主研发的操作系统。尚未面世的鸿蒙系统,想要挑起大梁在两大移动os中分得一杯羹,任重而道远。
iOS与Android自成为对手以来,因为市场体量巨大、定位不同、发展侧重和战略方向的差异化,二者处于一个发展之分,目标之合的良性竞争态势中。无论是系统架构、交互逻辑还是用户感知,虽有处处不同的对立,但好产品是用户永远不变的需求,最终二者会在产品之旅中出现更多的统一。
来源:人人都是产品经理


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