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JVM和Dalvik的区别

2017-11-07 11:24 197 查看
Dalvik

Dalvik虚拟机是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。(dx 是一套工具,可以将 Java
.class 转换成 .dex 格式.

一个dex档通常会有多个.class。由于dex有时必须进行最佳化,会使档案大小增加1-4倍,以ODEX结尾。)


JVM

JVM(Java Virtual Machine) 是一种软件实现,执行像物理机程序的机器(即电脑)。

原本Java被设计基于从物理机器分离实现WORA( 写一次,随处运行 )的虚拟机上运行,虽然这个目标已经几乎被遗忘。

JVM 并不是专为 Java 所实现的运行时,实际上只要有其他编程语言的编译器能生成正确 Java bytecode 文件,则这个语言也能实现在JVM上运行。

因此,JVM 通过执行 Java bytecode 可以使 java 代码在不改变的情况下运行在各种硬件之上。






Dalvik 和标准 Java 虚拟机(JVM)的首要差别

Dalvik基于寄存器

JVM基于栈

基于寄存器的虚拟机对于更大的程序来说,在它们编译的时候,花费的时间更短。

JVM字节码中,局部变量会被放入局部变量表中,继而被压入堆栈供操作码进行运算,当然JVM也可以只使用堆栈而不显式地将局部变量存入变量表中。

Dalvik字节码中,局部变量会被赋给65536个可用的寄存器中的任何一个,Dalvik指令直接操作这些寄存器,而不是访问堆栈中的元素。


DVM如何运行java

VM字节码由.class文件组成,每个文件一个class。

JVM在运行的时候为每一个类装载字节码。相反的,Dalvik程序只包含一个.dex文件,这个文件包含了程序中所有的类。

Java编译器创建
4000
了JVM字节码之后,Dalvik的dx编译器删除.class文件,重新把它们编译成Dalvik字节码,然后把它们写进一个.dex文件中。这个过程包括翻译、重构、解释程序的基本元素(常量池、类定义、数据段)。

常量池描述了所有的常量,包括引用、方法名、数值常量等。类定义包括了访问标志、类名等基本信息。数据段中包含各种被VM执行的函数代码以及类和函数的相关信息(例如DVM所需要的寄存器数量、局部变量表、操作数堆栈大小),还有实例变量。


Dalvik 和 Java所使用的SDK不同

JDK(Java Develop Toolkit),就是针对JAVA语言的SDK。

sdk 是 software development kit 是Android 软件开发工具




Dalvik 和 Java 运行环境的区别    

Dalvik 经过优化,允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例,并且每一个Dalvik 应用作为一个独立的Linux 进程执行。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。

Dalvik虚拟机在android2.2之后使用JIT (Just-In-Time)技术,与传统JVM的JIT并不完全相同, 

Dalvik虚拟机有自己的 bytecode,并非使用 java bytecode。

Dalvik主要是完成对象生命周期管理,堆栈管理,线程管理,安全和异常管理,以及垃圾回收等等重要功能。   

Dalvik负责进程隔离和线程管理,每一个android应用在底层都会对应一个独立的Dalvik虚拟机实例,其代码在虚拟机的解释下得以执行。   

不同于Java虚拟机运行java字节码,Dalvik虚拟机运行的是其专有的文件格式Dex。 

dex文件格式可以减少整体文件尺寸,提高I/O操作的类查找速度。   

odex是为了在运行过程中进一步提高性能,对dex文件的进一步优化。   

所有的Android应用的线程都对应一个linux线程,虚拟机因而可以更多的依赖操作系统的线程调度和管理机制。   

有一个特殊的虚拟机进程Zygote,他是虚拟机实例的孵化器。它在系统启动的时候就会产生,它会完成虚拟机的初始化、库的加载、预制类库和初始化的操作。如果系统需要一个新的虚拟机实例,它会迅速复制自身,以最快的速度提供给系统。对于一些只读的系统库,所有虚拟机实例都和Zygote共享一块内存区域

基于寄存器,基于寄存器的虚拟机虽然比基于堆栈的虚拟机在硬件,通用性上要差一些,但是它的代码执行效率去更好

每一个Android应用都运行在它自己的DVM实例中,每一个DVM实例都是一个独立的进程空间。所有的Android应用的线程都对应一个Linux线程,DVM因此可以更多地依赖操作系统的线程调度和管理机制。不同的应用在不同的进程空间里运行,不同的应用都是用不同的Linux用户来运行以最大程度地保户应用程序的安全性和独立性


Art虚拟机

Android 4.4发布了一个ART运行时,准备用来替换掉之前一直使用的Dalvik虚拟机

即Android Runtime

ART 的机制与 Dalvik 不同。在Dalvik下,应用每次运行的时候,字节码都需要通过即时编译器(just in time ,JIT)转换为机器码,这会拖慢应用的运行效率,而在ART 环境中,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。这个过程叫做预编译(AOT,Ahead-Of-Time)。这样的话,应用的启动(首次)和执行都会变得更加快速。


ART有什么优缺点呢?

优点:

1、系统性能的显著提升。

2、应用启动更快、运行更快、体验更流畅、触感反馈更及时。

3、更长的电池续航能力。

4、支持更低的硬件。

缺点:

1.机器码占用的存储空间更大,字节码变为机器码之后,可能会增加10%-20%(不过在应用包中,可执行的代码常常只是一部分。比如最新的 Google+ APK 是 28.3 MB,但是代码只有 6.9 MB。)

2.应用的安装时间会变长。


tips :

现在一些智能手机可以让用户选择使用Dalvik还是ART模式。目前发现只有安卓版本4.4可以选择, 5.0以后全部直接替换为Art虚拟机。

用法:设置-辅助功能-开发者选项(开发人员工具)-选择运行环境(不同的手机设置的步骤可能不一样)。
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