Android虚拟机基本知识(JVM\DVM\ART\JIT)

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总结Java虚拟机、Dalvik虚拟机、ART虚拟机的相关要点。

Android虚拟机基本知识(JVM\DVM\ART\JIT)

1、JVM是什么？

1. JVM是Java Virtual Machine
2. JVM本质是软件，是计算机硬件的一层软件抽象，屏蔽了底层实现的差异
3. Java编译的程序会生成JVM字节码，字节码需要通过JVM被翻译成机器指令
4. JVM本质作用是将平台无关的.class内的字节码翻译成平台相关的机器码-实现跨平台

2、Dalvik虚拟机(DVM)是什么

1. 是android中使用的虚拟机。所有的Android程序都运行在Android系统进程中，每个进程都对应一个Dalvik虚拟机实例
2. DVM和JVM都提供了对象生命周期管理、堆栈管理、线程管理、安全和异常管理以及垃圾回收等重要功能

3、DVM和JVM的区别

1. JVM运行的是JAVA字节码，通过解释class中内容来运行程序。
2. DVK运行的是Dalvik字节码, 均由Java字节码转换而来，并都被打包到DEX(Dalvik Executable)执行文件，DVM通过解释DEX文件来执行这些字节码.
3. JVM生成的class文件，每个class文件都会有一个常量池，会导致信息冗余。体积过大。
4. DVM生成的Dex文件共享一个常量池能减少体积。
5. JAVA虚拟机基于栈结构，程序在运行时虚拟机需要频繁的从栈上读取写入数据，这个过程需要更多的指令分派与内存访问次数，会耗费很多CPU时间。
6. Dalvik虚拟机基于寄存器架构，数据的访问通过寄存器间直接传递，这样的访问方式比基于栈方式要快很多。

4、JIT(Just in time)和AOT(Ahead of time)是什么？

1. Just In Time，即时编译技术
2. Ahead Of Time，预编译技术
3. JVM的做法是将字节码逐条解释翻译，比C/C++编译的可执行二进制字节码程序慢。通过JIT会将一些方法编译成对引得汇编代码，存储起来，以后调用的时候不需要解释可以直接运行。(Dalvik虚拟机在2.2中增加了JIT)
4. AOT就是指C/C++这类语言，编译器在编译时直接将程序源码编译成目标机器码，运行时直接运行机器码。

5、DVM和ART(Android Runtime)虚拟机的区别与联系

1. Dalvik虚拟机执行的是dex字节码，ART虚拟机执行的是本地机器码
2. DVM原理：依靠JIT编译器去解释执行，运行时动态地将执行频率很高的dex字节码翻译成本地机器码然后在执行，但是将dex字节码翻译成本地机器码是发生在应用程序的运行过程中，并且应用程序每一次重新运行的时候，都要重新做这个翻译工作.
3. ART原理：应用程序仍然是一个包含dex字节码的apk文件。在安装应用的时候，dex中的字节码将被编译成本地机器码，之后每次打开应用，执行的都是本地机器码。移除了运行时的解释执行，效率更高，启动更快。（安卓在4.4中发布了ART运行时）

6、ART的优点

1. 系统性能显著提升
2. 应用启动更快、运行更快、体验更流畅、触感反馈更及时
3. 续航能力提升
4. 支持更低的硬件

7、ART的缺点

1. 更大的存储空间占用，可能增加10%-20%
2. 更长的应用安装时间

学习和参考资料

1. JAVA虚拟机、Dalvik虚拟机和ART虚拟机简要对比