JVM回顾---DVM/ART

这部分是进阶解密中第11章的内容

Dalvik虚拟机

简称为DVM,它是Google专门为Android平台开发的虚拟机,它运行在Android运行时库中。但它并不是一个java虚拟机,这主要是因为DVM没有遵循JVM的规范来实现。

DVM和JVM的区别

  • 基于的架构不同

JVM是基于栈的,这意味着需要从栈中读写数据,这样所需的指令会更多,导致速度变慢

而DVM是基于寄存器的,它没有基于栈的虚拟机在复制数据时使用的大量出入栈指令,同时指令更紧凑和简洁。

  • 执行的字节码不同

在java SE程序中,java类被编译成一个或多个.class文件并打包成一个.jar文件,之后JVM会通过相应的.class文件和.jar文件获取相应的字节码。.jar文件中包含了一个或多个.class文件,每个.class文件中包含了该类的常量池、类信息、属性等。当JVM加载该.jar文件时,会加载其中所有.class文件,这样的加载方式很慢。

而DVM会通过dx工具将所有.class文件转换为一个.dex文件,然后从该.dex文件中读取指令和数据。而在.apk文件中只包含了一个.dex文件,这个文件将所有的.class文件这的信息全都整合在一起了,这样再加载就加快了速度。.class文件中有很多冗余信息,dex工具会去除冗余信息,并把所有.class文件整合到.dex文件中,减少了I/O操作,提高了类的查找速度。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-aux598o7-1615815409422)(https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/234f68be-59ad-424e-a620-c1afa9f65345/Untitled.png)]

  • DVM允许在有限的内存中同时运行多个进程

Android中每个应用都运行在一个DVM实例中,每个DVM实例都运行在一个独立的进程空间中,这样可以防止VM崩溃时所有程序都被关闭。

  • DVM由Zygote进程创建和初始化
  • DVM有共享机制

DVM有预加载-共享机制,不同应用之间在运行时可以共享相同的类,有更高的效率。(Zygote Space区域可以在Zygote进程和应用程序进程之间共享)

  • DVM早期没有使用JIT编译器

JVM使用了JIT(Just In Time Compiler,即时编译器),而DVM早期没有使用JIT编译器,每次执行代码都需要将dex代码编译成机器码再执行,效率较低。JIT可以对多次运行的热点代码进行编译,生成相当精简的本地机器码,在下次执行相同的逻辑时可以直接使用这些机器码。但应用程序每次重新运行时都需要重新JIT编译。

DVM运行时堆

GC算法

DVM运行时堆使用标记-清除算法进行GC

堆的构成

它由两个Space和多个辅助数据结构组成。

两个Space为Zygote Space(Zygote Heap)和Allocation Space(Active Heap)。

Zygote Space:用来管理Zygote进程启动过程中预加载和创建的对象,它不会触发GC,在Zygote进程和应用程序进程之间会共享Zygote Space。

**Allocation Space:**在Zygote进程fork第一个子进程前,会把Zygote Space分为两个部分,原来已经被使用的那部分堆仍叫Zygote Space,未使用的那部分就叫Allocation Space,以后的对象(应该就是新创建进程的对象)都会在Allocation Space分配和释放。Allocation Space不是进程共享的,每个进程中都独立拥有一份。

辅助数据结构:

  • Card Table:用于DVM的并发GC,当第一次进行垃圾标记后,记录垃圾信息。
  • Heap Bitmap:有两个Heap Bitmap,分别用来记录上次和这次GC后仍存活的对象。
  • Mark Stack:在GC标记阶段用来遍历存活的对象。

ART

ART于Android4.4发布,用于替换DVM,在5.0后默认采用ART。

ART和DVM的区别

  • DVM是为32位CPU设计,而ART支持64位并兼容32位CPU。这是DVM被淘汰的主要原因之一。
  • ART对GC机制进行了改进,例如:更频繁地执行并行GC,将GC暂停由2次减少为1次等。
  • ART的运行时堆空间划分和DVM不同。
  • ART在安装应用时会进行一次AOT(预编译),将字节码预编译成机器码并存储在本地,这样在程序每次运行时就不用再进行编译了,提高了程序运行效率。但是这样也有缺点:**1.**AOT会使程序安装时间变长。**2.**字节码预编译成机器码需要占用额外的空间。为解决这些缺点,Android7.0的ART中加入了JIT即时编译器,在应用安装时并不会将字节码全部编译成机器码,而是在运行时将热点代码编译成机器码,也算是一种折中的办法。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/why1092576787/article/details/114853359