为什么应用程序在Android 7.0之后安装和运行都变得更快？

Posted 2021-04-27 郭霖

今日科技快讯

10月29日，据路透社报道，IBM周日宣布以340亿美元收购开源软件公司红帽（Red Hat）。此次交易是IBM迄今最大一次并购。 IBM首席执行官罗睿兰表示：“收购红帽是改变游戏规则的行动，IBM将成为世界第一大混合云提供商，为其他公司提供唯一的开放云解决方案，为他们的业务释放全部云价值。”

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本篇来自 aprz5128的投稿，分享了关于android N的混合编译的相关内容，一起来看看！希望大家喜欢。

http://lyldalek.cn/

正文

Android 虚拟机与编译器的变迁

需要了解几个概念

• Dalvik 虚拟机

负责解释dex文件为机器码，每次执行代码，都需要Dalvik将dex代码翻译为微处理器指令，然后交给系统处理，这样效率不高。

• JIT(Just-In-Time)

为了解决上面的问题，Google在2.2版本添加了JIT编译器，当App运行时，每当遇到一个新类，JIT编译器就会对这个类进行编译，经过编译后的代码，会被优化成相当精简的原生型指令码（即native code），这样在下次执行到相同逻辑的时候，速度就会更快。

当然使用JIT也不一定加快执行速度，如果大部分代码的执行次数很少，那么编译花费的时间不一定少于执行dex的时间。所以JIT不对所有dex代码进行编译，而是只编译执行次数较多的dex为本地机器码。

有一点需要注意，dex字节码翻译成本地机器码是发生在应用程序的运行过程中的，并且应用程序每一次重新运行的时候，都要做重做这个翻译工作，所以这个工作并不是一劳永逸，每次重新打开App，都需要进行JIT编译。

对执行次数频繁的dex代码进行编译和优化，减少以后使用时的翻译时间，虽然可以加快Dalvik运行速度，但是还是有弊病，那就是将dex翻译为本地机器码也要占用时间

• ART 虚拟机

与Dalvik不同，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。之后打开App的时候，直接使用本地机器码运行，因此运行速度提高。

ART需要应用程序在安装时，就把程序代码转换成机器语言，所以这会消耗掉更多的存储空间，但消耗掉空间的增幅通常不会超过应用代码包大小的20%。由于有了一个转码的过程，所以应用安装时间难免会延长

• AOT

对比JIT就很好理解了，一个是运行时编译，一个是安装时编译。

使用JIT编译器时，App优缺点

• 优点

• 安装迅速

• 安装时所需容量小

• 缺点

• 使用了JIT，在运行时编译，导致电量消耗快

• JIT本身也有开销

使用AOT编译器的时候，App优缺点

• 优点

• 启动快

• 运行快（不卡顿），因为直接执行的机器码

• 电量消耗少，没有了JIT

• 缺点

• 安装慢，因为安装的时候需要将 .dex 编译成本地机器码。

• 需要更大的安装空间，因为将 .dex 编译成机器码之后，需要储存起来。

AOT编译方案面临的挑战

由于系统更新时，所有的应用都需要重新安装，这会导致所有的应用都需要在重新编译一遍，如果你的应用贼多的话……。

编译之后的native code会比较大，消耗了储存空间，如果你的应用非常大的话，一些小容量的手机可能无法安装。

这中编译行为对动态apk的支持不是很好。

可以看到，JIT与AOT的优缺点完全是反过来的，Google大佬就将这两个方案结合起来，整出了混合编译。

Google大佬的解决方案，混合编译发现JIT又回来了。

当用户安装App的时候，不再进行预编译了，这个和KitKat的时候一样。当用户安装之后立即使用该App，仍然使用JIT编译模式来执行App，但是同时会生成一个离线的 profile 文件，这个 profile 文件会记录JIT运行时的所有 hot code（热点代码）信息。然后在未来的某个时间点，Android Framework 会基于这个 profile 文件来启动一个预编译行为，它只便于记录的热点代码。

在 JIT 阶段，它带来的好处：

• 快速安装

• 系统快速更新

在 AOT 阶段，它带来的好处：

• 快速启动，更好的运行性能

• 低消耗：CPU，储存空间，电量…

ART混合编译模式

• 一些用户只使用App中的一部分功能，只有这些被频繁使用的部分（这个功能涉及到的代码）才值得被编译成 native code。

• 在 JIT 阶段，我们可以很容易的找到经常被使用的代码。

• 使用 AOT 来加快这些经常使用的用例。

• 避免在一些基本不适用的代码上花费开销。

混合编译与AOT的性能比较

有意思的是，AOT与JIT在Micro Benchmark测试中各有优劣。

总结

参考文档如下所示：

https://www.youtube.com/watch?v=TCJLFqhC1VE

https://www.cnblogs.com/keyarchen/p/6063096.html

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