虚拟机（三）-JVM 、DVM 、ART简单对比

我们知道，java是一种编译+解释的语言。最主要的目的是跨平台，为了实现跨平台，就决定了不能像 c，c++ 那样直接把源代码编译成可执行文件，因为不同cpu，不同操作系统的指令封装格式是不一样的。java编译成的字节码文件与硬件和操作系统无关，这是跨平台基础，然后具体执行，再用各自平台解释器，解释成本地机器码。
其中：虚拟机的目的就是把java编译生成的字节码文件翻译成机器码，供机器执行。

本文对JVM 、Dalvik 、ART做一个简单的对比：

一、编译生成的字节码格式：

JVM：.class文件
每个类或者接口单独占据一个class文件，每个类单独管理，没有交叉
弊端：
1）内存占用大，不适合于移动端
2）堆栈的加载模式导致加载速度慢
3）文件IO操作多，类查找慢

DVM、ART：.dex文件
Android SDK中有一个叫dx的工具负责将Java字节码转换为Dalvik字节码dex， 整个工程的类信息都存放在一个dex文件中（不考虑dex分包的情况下）
优势：
1）dex文件整合了类信息，将多个class文件中公有的部分统一存放，去除冗余信息，占用内存变小。（去除了类文件中的冗余，同时使用共享的、特定类型的常量池机制来节省内存）
2）寄存器加载模式提升加载速度

二、DVM、ART对dex文件的优化

Dvm和Art都是处理由dx工具针对class字节码优化过后的dex文件（这个文件包含了程序中所有的类，文件更小，执行速度更快）。

DVM：JIT（Just-In-Time）运行时编译，Google在2.2版本添加了JIT编译器，当App运行时，每当遇到一个新类，JIT编译器就会对这个类进行编译，经过编译后的代码，会被优化成相当精简的原生型指令码（即native code），这样在下次执行到相同逻辑的时候，速度就会更快。当然使用JIT也不一定加快执行速度，如果大部分代码的执行次数很少，那么编译花费的时间不一定少于执行dex的时间。Google当然也知道这一点，所以JIT不对所有dex代码进行编译，而是只编译执行次数较多的dex为本地机器码。有一点需要注意，那就是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的，并且应用程序每一次重新运行的时候，都要做重做这个翻译工作，所以这个工作并不是一劳永逸，每次重新打开App，都需要JIT编译。

ART：OAT（Ahead-Of-Time）预编译，android4.4.推出art虚拟机，使用OAT编译，应用在第一次安装的时候，字节码就会预先编译成机器码，使其成为真正的本地应用。之后打开App的时候，不需要额外的翻译工作，直接使用本地机器码运行，因此运行速度提高。但是安装过程相对会更耗时，apk占据的rom空间会更大（10%-20%）。简而言之：ART是一个执行本地机器指令的虚拟机。

三、垃圾回收

1 ART对比DVM 做了GC的优化：

DVM：
当gc被触发时:
1、去查找所有活动的对象,这个时候整个程序与虚拟机内部的所有线程就会挂起,这样目的是在较少的堆栈里找到所引用的对象.需要注意的是这个回收动作和应用程序非并发。
2、gc对符合条件的对象进行标记
3、gc对标记的对象进行回收
4、恢复所有线程的执行现场继续运行

Dalvik这么做的好处是,当pause了之后,GC势必是相当快速的.但是如果出现GC频繁并且内存吃紧势必会导致UI卡顿,掉帧.操作不流畅等。

ART：
改善了Dalvik这种GC方式 , 主要的改善点在将其非并发过程改变成了部分并发.还有就是对内存的重新分配管理。
当gc被触发时:
1、GC将会锁住Java堆,扫描并进行标记
2、标记完毕释放掉Java堆的锁,并且挂起所有线程
3、GC对标记的对象进行回收
4、恢复所有线程的执行现场继续运行
5、重复2-4直到结束
可以看出整个过程做到了部分并发使得时间缩短.据官方测试数据说gc效率提高2倍

2 ART对比DVM 提高了内存使用率，减少了内存碎片化

先写这么多吧。