Dalvik虚拟机和Art虚拟机

Posted 2023-05-17

参考技术A DVM是Dalvik Virtual Machine的缩写，是android4.4及以前使用的虚拟机，所有android程序都运行在android系统进程里，每个进程对应着一个Dalvik虚拟机实例。

DVM和JVM的区别

Dalvik堆
Dalvik虚拟机用来分配对象的堆划分为两部分，一部分叫做Active Heap，另一部分叫做Zygote Heap。Android系统启动后，会有一个Zygote进程创建第一个Dalvik虚拟机，它只维护了一个堆。以后启动的所有应用程序进程是被Zygote进程fork出来的，并都持有一个自己的Dalvik虚拟机。在创建应用程序的过程中，Dalvik虚拟机采用COW策略复制Zygote进程的地址空间。
当创建第一个应用程序进程时，会将已经使用了的那部分堆内存划分为一部分，还没有使用的堆内存划分为另外一部分。前者就称为Zygote堆，后者就称为Active堆。这样只需把zygote堆中的内容复制给应用程序进程就可以了。以后无论是Zygote进程，还是应用程序进程，当它们需要分配对象的时候，都在Active堆上进行。这样就可以使得Zygote堆尽可能少地被执行写操作，因而就可以减少执行写时拷贝的操作。在Zygote堆里面分配的对象其实主要就是Zygote进程在启动过程中预加载的类、资源和对象了。这意味着这些预加载的类、资源和对象可以在Zygote进程和应用程序进程中做到长期共享。这样既能减少拷贝操作，还能减少对内存的需求。Dalvik虚拟机进行部分垃圾收集时，实际上就是只收集在Active堆上分配的对象。

为了区分Art虚拟机和Dalvik虚拟机，需要先介绍下面两个概念。

参考文章：

android -------- java虚拟机和Dalvik虚拟机

java虚拟机

虚拟机是一种抽象化的计算机，通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。Java虚拟机有自己完善的硬体架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。Java虚拟机屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，使得Java程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。

 

Java虚拟机（Java Virtual Machine 简称JVM）是运行所有Java程序的抽象计算机，是Java语言的运行环境，它是Java 最具吸引力的特性之一。

 

Dalvik虚拟机

Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的虚拟机。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。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。

 

DVM虚拟机Dalvik Virtual Machine，是安卓中使用的虚拟机。全部安卓程序都运行在安卓系统进程里。每一个进程相应着一个Dalvik虚拟机实例。

 

Dalvik和标准Java虚拟机(JVM)的区别

java虚拟机基于栈。

java虚拟机运行的是java字节码。

java类会被编译成一个或多个字节码.class文件，打包到.jar文件中，java虚拟机从相应的.class文件和.jar文件中获取相应的字节码

 

dalvik虚拟机是基于寄存器的

Dalvik虚拟机运行的是Dalvik字节码

java类被编译成.class文件后，会通过一个dx工具将所有的.class文件转换成一个.dex文件，然后dalvik虚拟机会从其中读取指令和数据

 

Dalvik和Java之间的另外一大区别就是运行环境——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。

 

dalvik虚拟机架构：

  

 

Android应用编译及运行流程：

 

 

java虚拟机与Dalvik虚拟机架构不同。java虚拟机基于栈架构。程序在运行时虚拟机需要频繁的从栈上读取或写入数据。这过程需要更多的指令分派与内存访问次数，会耗费不少CPU时间，对于像手机设备资源有限的设备来说，这是相当大的一笔开销。Dalvik虚拟机基于寄存器架构，数据的访问通过寄存器间直接传递，这样的访问方式比基于栈方式快的多.

Dalvik和Java运行环境的区别

 

1：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。

 

2：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。

 

3：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

 

4: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。

 

5: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。

 

6：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

 

7：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，以最快的数据提供给系统。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。