android Dalvik JVM ART

android Dalvik JVM ART

JVM、DVM(Dalvik VM)和ART虚拟机对比
http://blog.csdn.net/evan_man/article/details/52414390

1、
JVM基于栈：JVM字节码中，局部变量会被放入局部变量表中，继而被压入堆栈供操作码进行运算，当然JVM也可以只使用堆栈而不显式地将局部变量存入变量表中。
Dalvik基于寄存器：寄存器存取速度比栈快，dvm基于寄存器，可以根据硬件实现最大的优化，比较适合移动设备
基于寄存器的虚拟机对于更大的程序来说，在它们编译的时候，花费的时间更短、速度更快。Dalvik字节码中，局部变量会被赋给65536个可用的寄存器中的任何一个，
Dalvik指令直接操作这些寄存器，而不是访问堆栈中的元素。
2、
Java虚拟机运行java bytecode，Dalvik虚拟机运行的是其专有的文件格式Dex（dex文件格式可以减少整体文件尺寸—dex工具会去除.class文件冗余信息，减少了I/O操作，提高了类的查找速度，odex：为了在运行过程中进一步提高性能，对dex文件的进一步优化）
JVM字节码：由.class文件组成，每个文件一个class。JVM在运行的时候为每一个类装载字节码。
Dalvik字节码：Dalvik程序只包含一个.dex文件，该文件包含了程序中所有的类。Java编译器创建了JVM字节码之后，对.class文件进行合并、优化，重新把它们编译成Dalvik字节码，
然后把它们写进一个.dex文件中（目的是把不同class文件重复的东西只需保留一份写入.dex文件，多个.class文件变成一个dex文件需考虑方法数过限问题（方法数超65535时报错，可引出MultiDex技术））, 同时Dalvik的dx编译器删除.class文件，。
该过程包括翻译、重构、解释程序的基本元素（常量池–常量池32位索引、类定义、数据段）。
常量池：描述了所有的常量，包括引用、方法名、数值常量等。
类定义：包括了访问标志、类名等基本信息。
数据段：包含各种被VM执行的函数代码以及类和函数的相关信息（如DVM所需要的寄存器数量、局部变量表、操作数堆栈大小），还有实例变量。
JVM:　　　　.java -> .class -> .jar
Dalvik VM： .java -> .class -> .dex (dexopt优化) -> .odex
3、
Dalvik虚拟机在android2.2之后使用JIT （Just-In-Time即时编译）技术，但与传统JVM的JIT并不完全相同　
4、
Dalvik主要是完成对象生命周期管理，堆栈管理，线程管理，安全和异常管理，以及垃圾回收等等重要功能。 　　
5、
Dalvik负责进程隔离和线程管理：
每一个Android应用在底层都会对应一个独立的Dalvik虚拟机实例（linux进程），其代码在虚拟机的解释下得以执行。 　　
每一个Android应用的线程都对应一个Linux线程，虚拟机因而可以更多的依赖操作系统的线程调度和管理机制
（Dalvik 允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例，每一个Dalvik应用作为一个独立的Linux 进程执行。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭）　　　

dalvik进程管理是依赖于linux的进程体系结构的，如要为应用程序创建一个进程，它会使用linux的fork机制来复制一个进程（复制进程往往比创建进程效率更高）。
Zygote是一个虚拟机进程，也是一个虚拟机实例的孵化器，它通过init进程启动，它会完成虚拟机的初始化、库的加载、预制类库和初始化的操作。Zygote首先会孵化出System_Server（android绝大多系统服务的守护进程，它会监听socket等待请求命令，
当有一个应用程序启动时，就会向它发出请求，zygote就会FORK出一个新的应用程序进程（虚拟机实例））.每当系统要求执行一个android应用程序时，Zygote就会运用linux的FORK进制产生一个子进程来执行该应用程序

Dalvik虚拟机实现位于dalvik/目录下，dalvik/vm是虚拟机的实现部分，被编译为libdvm.so，
而dalvik/libdex被编译成libdex.a静态库作为dex工具库；
dalvik/dexdump是.dex文件的反编译工具。
虚拟机的可执行程序位于dalvik/dalvikvm中，将被编译为dalvikvm可执行程序

ART（Android Runtime）
ART能够把应用程序的字节码转换为机器码，是Android5.0以后所使用的一种新的虚拟机。

ART 与 Dalvik
不同点：
Dalvik采用的是JIT(just in time)技术，字节码都需要通过即时编译器转换为机器码
ART采用Ahead-of-time（AOT：Android系统自带的dex2oat工具把APK里面的.dex文件转化成OAT文件，OAT文件是一种Android私有ELF文件格式，它不仅包含有从DEX文件翻译而来的本地机器指令，还包含有原来的DEX文件内容）技术，
应用在第一次安装的时候，字节码就会预先编译成本地机器码，之后每次打开应用，执行的都是本地机器码，去除了运行时的解释执行，效率更高，启动更快（运行时内存占用空间较少同样意味着编译二进制需要更高的存储）。
ART同时也改善了性能、垃圾回收（Garbage Collection）、应用程序除错以及性能分析。

相同点：
ART模式的系统里，同样存在DexClassLoader类，包名路径也没变，只不过它的具体实现与原来的有所不同，但是接口是一致的。
ART运行时就是和Dalvik虚拟机一样，实现了一套完全兼容Java虚拟机的接口