ART和Dalvic对比

ART和Dalvic是我最近要接入热修复的时候,查看AndFix源码才发现的(后知后觉很严重了),既然已经落后了,那就去官网去查查这是什么东东。

Android Runtime(缩写为ART),是一种在Android操作系统上的运行环境,由Google公司研发,并在2013年作为Android 4.4系统中的一项测试功能正式对外发布,在Android 5.0及后续Android版本中作为正式的运行时库取代了以往的Dalvik虚拟机。ART能够把应用程序的字节码转换为机器码,是Android所使用的一种新的虚拟机。它与Dalvik的主要不同在于:Dalvik采用的是JIT(just in time即时编译)技术,而ART采用Ahead-of-time(AOT)技术。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。
JIT最早在Android 2.2系统中引进到Dalvik虚拟机中,在应用程序启动时,JIT通过进行连续的性能分析来优化程序代码的执行,在程序运行的过程中,Dalvik虚拟机在不断的进行将字节码编译成机器码的工作。与Dalvik虚拟机不同的是,ART引入了AOT这种预编译技术,在应用程序安装的过程中,ART就已经将所有的字节码重新编译成了机器码。应用程序运行过程中无需进行实时的编译工作,只需要进行直接调用。因此,ART极大的提高了应用程序的运行效率,同时也减少了手机的电量消耗,提高了移动设备的续航能力,在垃圾回收等机制上也有了较大的提升。为了保证向下兼容,ART使用了相同的Dalvik字节码文件(dex),即在应用程序目录下保留了dex文件供旧程序调用然而.odex文件则替换成了可执行与可链接格式(ELF)可执行文件。一旦一个程序被ART的dex2oat命令编译,那么这个程序将会指通过ELF可执行文件来运行。因此,相对于Dalvik虚拟机模式,ART模式下Android应用程序的安装需要消耗更多的时间,同时也会占用更大的储存空间(指内部储存,用于储存编译后的代码),但节省了很多Dalvik虚拟机用于实时编译的时间。

  • 再看一下改进的介绍:

    1. 改进GC(我用有道翻得,凑合看吧)
      (1). One GC pause instead of two//暂停一个GC 而不是2个
      (2). Parallelized processing during the remaining GC pause//剩余的GC暂停并行处理
      (3). Collector with lower total GC time for the special case of cleaning up recently-allocated, short-lived objects//收集器总额较低的GC时间清理最近分配的特殊情况,短暂的对象
      (4). Improved garbage collection ergonomics, making concurrent garbage collections more timely, which makes GC_FOR_ALLOC events extremely rare in typical use cases//提高垃圾收集人体工程学,使并发垃圾收集更及时,这使得GC_FOR_ALLOC事件极其罕见的典型用例
      (5). Compacting GC to reduce background memory usage and fragmentation//压缩GC减少背景内存使用和碎片

    2. Support for sampling profiler//支持采样分析

    3. Support for more debugging features//更多的Debug特征
    4. Improved diagnostic detail in exceptions and crash reports//改进异常报告

说完ART,再来看看Dalvic

Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的虚拟机。
Dalvik虚拟机是Google等厂商合作开发的Android移动设备平台的核心组成部分之一。
它可以支持已转换为 .dex格式的Java应用程序的运行,.dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式,适合内存和处理器速度有限的系统。
Dalvik 经过优化,允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例,并且每一个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和JVM有啥关系?
主要区别:
Dalvik是基于寄存器的,而JVM是基于栈的。
Dalvik运行dex文件,而JVM运行java字节码
自Android 2.2开始,Dalvik支持JIT(just-in-time,即时编译技术)。
优化后的Dalvik较其他标准虚拟机存在一些不同特性: 
1.占用更少空间 
2.为简化翻译,常量池只使用32位索引  
3.标准Java字节码实行8位堆栈指令,Dalvik使用16位指令集直接作用于局部变量。局部变量通常来自4位的“虚拟寄存器”区。这样减少了Dalvik的指令计数,提高了翻译速度。 
 当Android启动时,Dalvik VM 监视所有的程序(APK),并且创建依存关系树,为每个程序优化代码并存储在Dalvik缓存中。Dalvik第一次加载后会生成Cache文件,以提供下次快速加载,所以第一次会很慢。
 Dalvik解释器采用预先算好的Goto地址,每个指令对内存的访问都在64字节边界上对齐。这样可以节省一个指令后进行查表的时间。为了强化功能, Dalvik还提供了快速翻译器(Fast Interpreter)。
 

一般来说,基于堆栈的机器必须使用指令才能从堆栈上的加载和操作数据,因此,相对基于寄存器的机器,它们需要更多的指令才能实现相同的性能。但是基于寄存器机器上的指令必须经过编码,因此,它们的指令往往更大。

参考:
1. Android 中的Dalvik和ART是什么,有啥区别?
2. ART and Dalvik

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