Android Dalvik虛擬機

雖然Android平臺使用Java來開發應用程序，但Android程序卻不是運行在標準Java虛擬機上的。

多是出於效率和版權的考慮，Google爲Android專門設計了一套虛擬機Dalvik Virtual Machine。

 

　　而4.4版本的Android的「開發者選項」中已經添加了Art模式和Dalvik模式切換的功能，而前幾天Google I/O宣佈 下一代Android（代號L）會正式移除Dalvik。

由於：

• 1，ART的性能比Dalvik好
• 2，ART對dex的檢驗比Dalvik嚴格，某些通過後處理(如混淆)的dex文件即使能在Dalvik環境正常運行，但也可能沒法經過ART的檢查。用於代碼混淆/加密的軟件可能須要針對ART作出變更。
• 3，改進了垃圾回收
• 4，更好的debug工具

　　對於非預裝軟件，ART的編譯是在手機端現場進行，這遠比dalvik環境下製做optimized dex慢。帶有大量java代碼的應用(好比淘寶，好比微信，好比QQ)會受到很大影響，它們安裝時間可達數十秒乃至超出一分鐘。

　　更多關於Dalvik與Art：Link

　　Introducing ART

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Dalvik虛擬機概述

Dalvik在2007年Android SDK發佈的時候進入人們的實現，名字來源於做者Dan Bornstein的祖先居住過Dalvik小漁村。特色：

1. 　　體積小，佔用內存空間小；
2. 　　專有的DEX可執行文件格式，體積小速度快；
3. 　　常量池採用32位索引值，尋址更快；
4. 　　基於寄存器架構(JVM基於stack)，擁有完整的指令系統；
5. 　　提供了對象生命週期管理，堆棧管理，線程管理，安全和異常管理以及垃圾回收等重要功能。
6. 　　全部的Android程序都運行在系統進程裏，每個進程對應一個Dalvik虛擬機實例。

 

 

Dalvik虛擬機與Java虛擬機的區別

　　Dalvik虛擬機與傳統Java虛擬機並不兼容，不一樣點主要有：

　　1.Java虛擬機運行的是Java字節碼，Dalvik虛擬機運行的是Dalvik字節碼

　　Java虛擬機經過解碼class文件中的內容來運行程序；

　　Dalvik虛擬機運行的Dalvik字節碼由Java字節碼轉換而來，並被打包成一個DEX（Dalvik Executable）可執行文件，Dalvik虛擬機經過解釋DEX文件來執行這些字節碼。

　　2.Dalvik可執行文件體積更小

　　Android SDK 中有一個叫作dx的工具負責將Java字節碼轉換爲Dalvik字節碼。

　　dx對Java類文件從新排列，消除冗餘信息，避免反覆加載與解析。

　　dx對常量池進行壓縮，使相同的字符串、常量在DEX中指出現一次，減少了文件的體積。

 

　　3.Java虛擬機與Dalvik虛擬機架構不一樣

　　Java虛擬機基於棧架構，程序運行時須要頻繁從棧上讀取或寫入數據，耗費很多CPU時間。

　　Dalvik基於寄存器架構，數據訪問直接經過寄存器傳遞。

　　做者經過一個例子對比Java字節碼與Dalvik字節碼的區別：

　　編譯了一個Hello.class而後分別反編譯成Java和Dalvik字節碼：

　　

　　（Sony的渣相機真夠屎）

　　經過對比做者證實基於寄存器架構的Dalvik字節碼與基於棧架構的Java字節碼相比，生成的代碼指令要少，執行速度會快一些。

Dalvik虛擬機是如何執行程序的

Android系統架構採用分層思想，好處是：

• 減小各層之間依賴性
• 便於獨立分發
• 容易收斂問題和錯誤

　　Android系統由Linux內核、函數庫、Android運行時、應用程序框架、應用程序 組成。

　　

　　Dalvik虛擬機屬於Android運行時環境，它與一些核心庫共同承擔Android應用程序的運行工做（這個圖每次看都有新理解）。

　　Android系統啓動加載完內核後的步驟：

1. 　　執行init進程進行初始化；
2. 　　讀取init.rc腳本文件並啓動系統中的外部程序Zygote([ˈzaɪˌɡot]，受精卵)。Zygote是Android全部進程的孵化器進程；
3. 　　Zygote首先初始化Dalvik虛擬機，而後啓動system_server並進入Zygote模式，經過socket等候命令；
4. 　　執行一個Android程序時，system_server進程經過Binder IPC方式發送命令給Zygote，Zygote收到命令後經過fork自身建立一個Dalvik虛擬機的實例來執行應用程序的入口函數，這樣一個程序就啓動完成了。

　　Dalvik虛擬機執行程序流程：

　　虛擬機線程--->裝載程序類--->驗證字節碼--->查找主類--->執行字節碼流--->結束

即時編譯JIT

　　JIT(Just-in-time Compilation，即時編譯)又稱動態編譯，是一種經過在運行時將字節碼翻譯成機器碼的技術，使程序執行速度更快。從Android2.2開始引入。

　　JIT的兩種字節碼編譯方式：method方式和trace方式。method方式編譯整個方法的代碼，是的在「冷路徑」上浪費不少編譯時間。trace方式更快的獲取熱路徑的代碼，效率更高。Dalvik默認採用trace方式編譯。