Android中的ART和Dalvik對比

概述

之前也一直零零散散的看過Android運作時與Dalvik，但是都沒有沒有總結成文字，這裡總結一下幾篇相關部落格中的介紹。

維基百科：Dalvik虛拟機

維基百科：Android Runtime

Dalvik 是一個執行dex檔案的Java虛拟機

而ART則提供一套完全與Java虛拟機相容的接口，是以可以在4.4之後無縫将Dalvik替換成ART，這裡可以檢視：Android ART運作時無縫替換Dalvik虛拟機的過程分析

Dalvik與JVM

Dalvik是Android平台的虛拟機,在應用每次運作的時候會 将 dex檔案 編譯為 機器碼。

• Dalvik使用.dex格式，而Java虛拟機使用的是class格式
• 一個dex檔案可以包含若幹個類
• Dalvik指令是基于寄存器的，Java虛拟機使用的指令集是基于堆棧的
• 自Android 2.2開始，Dalvik支援JIT技術

Dalvik虛拟機的其它特性（Dalvik虛拟機簡要介紹和學習計劃）

Dalvik的記憶體管理

Dalvik虛拟機的記憶體大體上可以分為Java Object Heap、Bitmap Memory和Native Heap三種

Java Object Heap

• Java Object Heap是用來配置設定Java對象,通過代碼new出來的對象都是位于Java Object Heap上的。
• 可以通過ActivityManager類的成員函數getMemoryClass來獲得Dalvik虛拟機的Java Object Heap的最大值

Bitmap Memory

也稱為External Memory,HoneyComb之前,是用來處理圖像的，

• Bitmap Memory是在Native Heap中配置設定的,但同樣計入Java Object Heap中。
• 在HoneyComb以及更高的版本中，Bitmap Memory就直接是在Java Object Heap中配置設定了，可以直接接受GC的管理。
• 因為Native Heap不受Java Object Heap的大小限制，是以處理大圖像時，容易抛出OutOfMemoryError。
• 可通過android:largeHeap來通知Dalvik虛拟機應用程式需要使用較大的Java Object Heap，但不建議這麼做。

Native Heap

在Native Code中使用malloc等配置設定出來的記憶體

• 不受Java Object Heap的大小限制，但會受到系統的限制,可以自由使用
• 濫用Native Heap會導緻系統可用記憶體急劇減少，導緻系統采取激進的措施來Kill掉某些程序

Dalvik垃圾收集(GC)

在GingerBread之前，Dalvik虛拟使用的垃圾收集機制有以下特點：

• Stop-the-world，也就是垃圾收集線程在執行的時候，其它的線程都停止；
• Full heap collection，也就是一次收集完全部的垃圾；
• 一次垃圾收集造成的程式中止時間通常都大于100ms。

在GingerBread以及更高的版本中，Dalvik虛拟使用的垃圾收集機制得到了改進，如下所示：

• Cocurrent，也就是大多數情況下，垃圾收集線程與其它線程是并發執行的；
• Partial collection，也就是一次可能隻收集一部分垃圾；
• 一次垃圾收集造成的程式中止時間通常都小于5ms。

即時編譯(JIT)

Dalvik虛拟機從Android 2.2版本開始，才支援JIT，而且是可選的

本地調用JNI

• JNI機制既支援在Java函數中調用C/C++函數，也支援在C/C++函數中調用Java函數

程序和線程管理

• 每一個Android應用程式程序都有一個Dalvik虛拟機執行個體
• 每一個Android應用程式程序都是由一種稱為Zygote的程序fork出來的

ART

是一種在Android作業系統上的運作環境，ART能夠在第一次安裝的時候，把應用程式的位元組碼轉換為機器碼。采用了預編譯（AOT,Ahead-Of-Time）技術。

• ART運作的仍然是一個包含dex位元組碼的APK檔案；
• AOT在在應用安裝的時候将應用的dex位元組碼翻譯成本地機器碼；

ART的優點

• ART 性能高于采用JIT的Dalvik
• 應用啟動更快、運作更快、體驗更流暢、觸感回報更及時
• 更長的電池續航能力
• 支援更低的硬體

ART的缺點

• 位元組碼變為機器碼之後，占用的存儲空間更大
• 應用的安裝時間會變長。

參考：

Android 中的Dalvik和ART是什麼，有啥差別？

Android運作時ART簡要介紹和學習計劃