Android虚拟机与类加载机制

1.基于栈的虚拟机

JVM式基于栈的虚拟机

基于栈的虚拟机

2.基于寄存器的虚拟机

寄存器是CPU的组成部分，寄存器是有限存储容量的高速存储部件，他们可以用来暂存指令、数据和位置
Dalvik是基于寄存器的虚拟机

寄存器的虚拟机

基于寄存器的虚拟机

3.Art与Dalvik的区别

Dalvik虚拟机执行的是dex字节码，解释执行。从Android 2.2版本开始，支持JIT即时编译（Just In Time）在程序运行的过程中进行选择热点代码（经常执行的代码）进行编译或者优化。
ART（Android Runtime）是在 Android 4.4 中引入的一个开发者选项，也是 Android 5.0 及更高版本的默认 Android 运行时。ART虚拟机执行的是本地机器码。Android的运行时从Dalvik虚拟机替换成ART虚拟机，并不要求开发者将自己的应用直接编译成目标机器码，APK仍然是一个包含dex字节码的文件。
ART虚拟机执行的本地机器码是从哪里来？
Dalvik下应用在安装的过程，会执行一次优化，将dex字节码进行优化生成odex文件。而Art下将应用的dex字节码翻译成本地机器码的最恰当AOT时机也就发生在应用安装的时候。ART 引入了预先编译机制（Ahead Of Time），在安装时，ART 使用设备自带的 dex2oat 工具来编译应用，dex中的字节码将被编译成本地机器码。

ART虚拟机执行流程

4.Android N Art虚拟机的混合模式
ART 使用预先 (AOT) 编译，并且从 Android N混合使用AOT编译，解释和JIT。
1、最初安装应用时不进行任何 AOT 编译（安装又快了），运行过程中解释执行，对经常执行的方法进行JIT，经过 JIT 编译的方法将会记录到Profile配置文件中。
2、当设备闲置和充电时，编译守护进程会运行，根据Profile文件对常用代码进行 AOT 编译。待下次运行时直接使用。

Android N Art虚拟机的混合模式

5.Android中各个ClassLoader的作用

Android中各个ClassLoader

BootClassLoader 用于加载Android Framework层的class文件，比如： String.class Activity.class
PathClassLoader Android应用程序类的加载器，可以加载指定的dex，以及jar、zip、apk中的classes.dex.比如：我们自己写的类

Log.e(TAG, "Activity.class 由：" + Activity.class.getClassLoader() +" 加载"); 
Log.e(TAG, "MainActivity.class 由：" + getClassLoader() +" 加载"); 
//输出：
Activity.class 由：java.lang.BootClassLoader@d3052a9 加载 
MainActivity.class 由：dalvik.system.PathClassLoader[DexPathList[[zip file "/data/app/com.enjoy.enjoyfix-1/base.apk"],nativeLibraryDirectories= [/data/app/com.enjoy.enjoyfix-1/lib/x86, /system/lib, /vendor/lib]]] 加载

6.ClassLoader加载类流程与双亲委托机制

某个类加载器在加载类时，首先将加载任务委托给父类加载器，依次递归，如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回；只有父类加载器无法完成此加载任务或者没有父类加载器时，才自己去加载。

双亲委托机制

双亲委托机制作用

1、避免重复加载，当父加载器已经加载了该类的时候，就没有必要子ClassLoader再加载一次。
2、安全性考虑，防止核心API库被随意篡改。（避免加载到自己写的系统类）

7.安卓类加载从APK(dex)加载类的流程

安卓类加载从APK(dex)加载类的流程

8.dex插桩式热修复原理

热修复原理

热修复流程
1 获取到当前应用的PathClassLoader
2 反射获取到DexPathList属性对象的pathList
3.反射修改pathList的dexElements
把补丁包的patch.dex转化为Elements
获得pathList的dexElements属性（old）
path+old合并,并反射复制给pathList的dexElements

生成dex文件命令
dx --dex --output=output.dex  input.jar