本文原载于《科技创业》2012年4月刊

 

【作者简介】黄博文，《微型计算机》专栏作者，长期关注计算机软件领域的进展。

 

微软帝国的跨平台计划如同十月怀胎——日子一久，人人都看得出来。受到再度引领潮流的野心和渴望驱使而诞生的新一代系统Windows 8，至今已经发布了开发者预览与消费者预览两个版本。视窗系列续作的属性在这两个版本中初露端倪。跨平台的战略可不是跨栏那么简单，为了向全球市场交付高质量的使用体验，Windows 8的确做出了不少改变。

 

 

节能的革命

 

首先便是低功耗计算这个重心的引入。这一概念对于Windows 8跨平台目标的达成十分重要，一旦有所缺失，则windows 8一定不会是一个成功的操作系统。以智能手机、平板乃至笔记本电脑为代表的移动计算设备与传统桌面电脑的一大显著区别在于，其电池体积必须向便携性妥协，从而大大影响了续航能力——因此，“低功耗”这个字眼贯穿了移动计算设备从设计到生产的所有环节。举例来说，为桌面电脑与移动计算设备设计CPU需要遵循的理念就有所不同，集成电路（IC）设计师们会依据需求在高性能和低功耗之间做出倾斜程度不同的权衡。那些曾经对Windows持负面态度的人，其一大理由就是微软根本不向“后PC时代”妥协，只是简单地将桌面系统的概念移植到移动计算设备上面来。而这一回，微软在处理器体系架构上加入了对ARM架构的支持，在业界一石激起千层浪。而微软之所以做出这个举动，看中的绝不单单是其已经占有的市场份额，恐怕还在于它那份连Intel 也未敢言胜的低功耗集成电路设计经验，这确保了这些便携式设备能够展现出得体的性能，同时紧紧控制住功耗预算，最终实现更佳的用户体验。

 

但是这看起来似乎是硬件层面的工作，那么作为软件层面的操作系统，又能够做什么呢？过往的几代Windows操作系统主要依据电源管理方案来实现低功耗的控制，例如简单地调低屏幕亮度、关闭无线网卡、限制处理器运行频率。这些措施可以立竿见影地大幅提升续航时间，但代价是损害了用户体验。运行在低功耗状态下的处理器甚至不能流畅地播放PPT。对于这个问题，Windows 8交出了一份额外的答卷，它就隐藏在Windows 8新出的Metro界面当中。这套受到业界瞩目的全新用户界面（UI）囊括了大量的动态磁帖，密集地使用气球、徽章等载体让整个界面富有动感并随时充盈着新鲜讯息。美感的呈现需要强有力的技术支持，如果像过去的操作系统那样让每个程序都运行于后台，则处理过程中各个程序的代码与数据会不断刷新缓存、换页、进出磁盘，这些动作毫无疑问会消耗能量。Windows 8为此定义了数据驱动模型，用一套统一的代码实现通讯协议中的各个步骤，消除不同程序间的冗余。但是这还不够。这么多程序持续进行轮询式的通信将会使通信硬件系统持续处于活跃状态，缩短电池续航时间。因此，Windows 8将自身的通知系统改为推送式，即由微软构建一个通知推送平台，再将信息推送至Windows的推送通知服务，接着再传递给对应的客户端，这样一来就实现了按需的数据传递，使得硬件从负载中获得空闲，同时还保留了轮询实现方式能够实时更新的特点。

 

这一思想还可以用于其它应用程序的管理。大量后台应用程序的持续活跃是电池迅速耗尽的元凶之一，因此在一个理想的使用模式下，应用程序在前台与我们交互时需要完成绝大部分工作，当我们将注意力移向其它程序时，它能够被挂起，只有少数动作被允许在后台进行，例如接收电子邮件、文件移动复制、播放音乐、语音通话等等。根据开发团队的博客介绍，Windows 8的处理器调度器会将后台挂起程序排除在调度列表之外，从而避免这些程序使用CPU资源，争取更多硬件空闲时间。后台挂起的程序会继续驻留内存，需要的时候会被再度切换回前台，继续从上一次的中断点开始未完成的工作。当启动一个需要占用大量内存的程序时，这些驻留程序可能会被系统终止以释放内存空间。系统从用户手中接管多任务的操控，让用户享受更好的体验，这一理念与iOS相当类似。从低功耗计算的角度来说，这一举动也有相当的意义。

 

微软员工们认为这反映了一种前卫的理念，的确，这一方式乍看之下技术优势显著，但是实现起来亦有阻力。从微软内部而言，为全球数以亿计的用户建立这样的推送服务平台需要耗费额外的成本，但是这一内忧相对外患而言是小巫见大巫。这个新一代操作系统再度改动了以往的开发模式，微软以外的程序员群体并不见得就会买账，目前已有一些开发者在网络上公开发泄不满。Windows 8本身再成功，没有大量优秀应用程序的支援也难成气候，是否能够争取到开发者们的青睐，将是Win 8必经的考验。

 

 

更加人性化

 

Windows8还有一个引入注目的改变，就是更进一步的增进了人性化交互。传感器系统已经在平板电脑和智能手机上广泛装备，和Android与iOS一样，W在windows 8也具备了根据环境光线感应器自动调节屏幕亮度，以及依照陀螺仪给出的数据在3D游戏场景中作出响应的能力，但是如果仅有这些是根本不足以在移动计算设备上与前两者一决高下的。新一代跨平台操作系统应该也必须做出更多的变化。

 

计算机和移动设备的屏幕，在苹果公司引以为傲的设计美学中占有举足轻重的地位。刚刚结束的“牛排”（new iPad）发布会上，苹果CEO蒂姆•库克对Android系统下糟糕的屏幕显示体验大加嘲讽，而微软显然不希望重蹈Android的覆辙，因此Windows 8对屏幕显示进行了诸多优化。

 

 比如大家已经非常熟悉的任务管理器。从Windows 95算起，视窗家族已经称霸市场接近20个年头，这是一个代码量数以百万乃至千万计的复杂操作系统，自然有一部分的内在工作机制与外在的用户界面历经多次“朝代更迭”而稳居钓鱼台。经典的处理器使用率折线图就从XP时代一路迈入Windows 7，除了加上了任务管理器的Aero窗口效果，基本没有实质性的改变。然而，Windows 8的开发者们已经意识到之前的操作系统已经无法及时地跟上多核计算的时代步伐。如果处理器逻辑核心数量达到几十个，那么任务管理器窗口中的折线图将会挤成一团，几乎无法辨识。于是在测试版中，任务管理器的内核视图被换成了热度图，以颜色方块填充的模式来更加直观地展示多核心处理器的使用情况，各自核心的信息可以移动鼠标轻松获取，一目了然。

 

接着是屏幕的显示方向。Windows 8能够根据加速计的指示在横向和纵向显示之间来回旋转，它的显示优化是方向无关性的，也就是说，无论纵向还是横向显示，Windows 8都尽力提供良好的体验，大部分内容涉及在拇指所能触及的范围内。单是这一点，就与Windows 7的简单移植拉开了不小差距。内容排版有效利用了空余的屏幕显示空间，横向与纵向下的屏幕滑动同样快速而流畅，桌面布局下的资源管理器改成了Ofice 2007式的Ribbon界面布局，当某一个文件被高亮的时候，与之对应的Ribbon菜单选项才会浮现，非常富有针对性。

 

而且，Windows 8的人性化设计并不仅限于屏幕。一些在Windows历代操作系统中存在已久的交互体验也得到了更新。文件复制、移动的对话框在Windows 8被整合成为一体。当有多个文件转移操作进行的时候，所有的信息将会统一在一个对话框中显示，每一个转移操作都可以被独立地暂停或者中断，转移操作期间发生的错误不会让整个复制作业停摆，而是等到作业完全结束后集中显示；检测到危险程序的活动时系统会自动弹出全屏警告，为了防止用户“习惯性手滑”地误点了“Yes”，开发者们设计了作用不同的“Ok”按钮，真正的许可运行按钮需要两步操作才能确认……所有这些改进都是建立在大量的调查研究以及过往操作系统报告的遥测数据之上，撇开遥测本身可能引发的隐私问题不谈，微软在这一点上的开放式姿态值得赞扬，来自它庞大用户群中那些似乎无穷无尽的抱怨和意见得到了尊重，我们有理由相信正式发售的windows 8可以为全球用户带来一些耳目一新的人性化两点。

 

 

不足与批评

 

Windows 8作出的努力有目共睹，Metro的用户界面乃至它的设计风格都已成为各大网络社区交流议论的话题，然而这些努力也非完美，消费者预览版中的某些细节就在网络上引发热议。微软认为，在以触摸为主的设备上，字符输入体验还不能达到现在的键盘所具备的水平，而当下的应用环境对于安全状况的要求越来越高，输入长字符串组成的复杂密码将会是一个比较恼人的过程。对此Windows 8当中引入了一种全新的“图片密码”登陆方式。这种登陆方式要求用户在一张可自定义的图片中以画圈、连线等手势来标识、验证某种特征，从而达到安保的目的。微软的估计是，一幅图像中有10个兴趣点，若手势序列长度为3，则可能存在800万种不同的组合。但是显然，这份显得过分乐观的估计招致了众多批评。一个强有力的反对声音是，用户在屏幕上绘制的手势可以很容易地通过远处的摄像头拍摄下来，从而丧失安全性。还有人认为微软的估计没有考虑用户的一般心理，使用者们很可能首先圈选那些图像中较为吸引人的部分，同时也可能刻意避免使用过分复杂花哨的手势，因而大大降低黑客穷举破解的难度。甚至，在一天需要多次输入密码的情况下，手指上的污渍可能会在屏幕上积累从而为黑客提供破解线索。

 

更加不利的声音来自于桌面用户群体。连微软的开发者都在博客中承认，Metro在桌面用户群体中收获的反馈比较糟糕。Windows 8在桌面系统的部分并没有做出质的变化，要让桌面用户抛弃已经得到广泛认可的Windows 7而升级到这个版本的系统，还要尝试习惯这一颠覆性的界面，难度确实不小。是8上，7下?还是继续7上，8下？这仍然需要等待时间检验。