1. 有关Android 虚拟机

1.1 Dalvik 虚拟机

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（即“Dalvik Executable”）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由Dan Bornstein编写的，名字来源于他的祖先曾经居住过的小渔村达尔维克（Dalvík），位于冰岛埃亚峡湾。

大多数虚拟机包括JVM都是一种堆栈机器，而Dalvik虚拟机则是寄存器机。两种架构各有优劣，一般而言，基于堆栈的机器需要更多指令，而基于寄存器的机器指令更长。

从Android 5.0版起，Android Runtime（ART）取代Dalvik成为系统内默认虚拟机。

1.2 ART 虚拟机

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）、应用程序出错以及性能分析。

1.3 对比优缺点

Dalvik: 应用运行需要解释执行，常用热点代码通过即时编译器（JIT）将字节码转换为机器码，运行效率低。但是安装快。

ART: 应用在安装时，字节码预编译（AOT）成机器码，安装慢了，但运行效率会提高，每次运行不需要重新编译，能耗更低。ART占用空间比Dalvik大（字节码变为机器码），属于“空间换时间"。

1.4 运行的文件格式

Dalvik：
dexopt : dex 文件，运行时会进行优化 .dex---> .odex
ART：
dex2aot ：先在安装时对 dex 文件执行dexopt优化，再将odex进行 AOT 编译操作，转换为OAT可执行文件（机器码）。 .dex---> .odex ---> ELF

解释模式：
这是个被个别大牛，吹破牛皮的名字，乍一听，不明觉厉。其实就是个简单的命令而已。 Android 7.0 以上有个优化，其实就是在.odex 的基础上，又进了，转换成了ELF。
dex2oat –dex-file=< dex-file > –dex-location=< dex-location > 之类的，这些当前可以通过java 代码执行。就是个简单的Process类常规操作。实际上，不少目前的插件框架，也注意到了这一点，7.0以上，也会模拟这一步。以便跟系统保持一致。

2. ClassLoader 机制

2.1 双亲委派模型

双亲委派机制的工作流程：

当前ClassLoader首先从自己已经加载的类中查询是否此类已经加载，如果已经加载则直接返回已加载的类。
每个类加载器都有自己的加载缓存，当一个类被加载了以后就会放入缓存，下次加载时直接使用。
当前classLoader的缓存中没有找到类，委托父类加载器去加载，父类加载器采用同样的策略，首先查看自己的缓存，然后委托父类的父类去加载，一直到BootClassLoader。
当所有的父类加载器都没有加载的时候，再由当前的类加载器加载，并将其放入它自己的缓存中，以便下次有加载请求的时候直接返回。

 protected Class loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
            // First, check if the class has already been loaded
            Class c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                try {
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // ClassNotFoundException thrown if class not found
                    // from the non-null parent class loader
                }

                if (c == null) {
                    // If still not found, then invoke findClass in order
                    // to find the class.
                    c = findClass(name);
                }
            }
            return c;
    }

2.2 双亲委派模型好处

一般自己写的类，由当前Classloader 加载，frameWork层之类的系统层面class,由其父容器加载。且有缓存机制，效率比较高。

2.3 Android 中的classLoader

类继承关系

image.png

（不严谨，仅展示开发常用的）Java 类加载器
ClassLooper 关系（注意不同于类继承）

BootClassLoader : 用于加载Android Framework层class文件。

PathClassLoader: 用于Android应用程序类加载器。可以加载指定的dex，以及jar、zip、apk中的classes.dex
public PathClassLoader(String dexPath, String libraryPath,
ClassLoader parent) {
super(dexPath, null, libraryPath, parent);
}

DexClassLoader :加载指定的dex，以及jar、zip、apk中的classes.dex
public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory,
String libraryPath, ClassLoader parent) {
super(dexPath, new File(optimizedDirectory), libraryPath, parent);
}
第二个参参数，标识，对dex文件执行opt 优化后，存在的odex 目录位置。

Android classloader 加载机制