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  • 安卓ART与dalvik

    2016-03-21 21:57:28
    安卓在4.4版本的时候发布了ART的运行模式。ART全称为Android Runtime。至于为啥要发布这样一个运行时要从dalvik的诞生说起。安卓使用java语言开发,那就必然要用到一个虚拟机运行(这里不排除某些超神的编译器直接把...

    安卓在4.4版本的时候发布了ART的运行模式。ART全称为Android Runtime。至于为啥要发布这样一个运行时要从dalvik的诞生说起。安卓使用java语言开发,那就必然要用到一个虚拟机运行(这里不排除某些超神的编译器直接把java编译成机器语言)。在普通的x86上那么用的是JRE,也是官方的运行时,运行的是JDK编译出来的class字节码。不过在手机上就要稍微更改一下,运行的是java一种方言dex字节码。而对应的虚拟机就是dalvik。class文件包含大量陈余信息,dex文件格式会把所有的.class文件内容整合到一个.dex文件中。即减少了整体文件的尺寸和IO操作,也提高了类的查找速度。 所以说dex可以理解为class的手机平台优化版。更加详细的区别看

    [这里](http://blog.csdn.net/fangchao3652/article/details/42246049)


    有工具可以吧class文件直接转换为dex文件。

    使用命令 javac –source 1.6 –target 1.6 Sum.java进行编译,得到Sum.class.

    使用命令 dx –dex –output=Sum.dex Sum.class,生成dex文件。

    这里一定要加上 –target 1.6。因为高版本的class文件dx工具不能识别那么问题来了。



    为啥google要用dalvik呢?1首先java的程序员很多。一定程度减少了学习成本2简历一个java虚拟机可以屏蔽一些底层细节,能够做到更好的适应性。不过为了这两个特点也是要有牺牲的,那就是性能。安卓基于Java语言,iOS是基于Obejctive-C。表现在手机和应用程序运行机制上,Java的代码实际上需要 两次“转换”才能最终以用户可看的程序跑起来,一次发生在开发者发布安装包前,使用开发者自己机器的CPU,另一次在用户启动APP前,使用手机的 CPU。而基于Objective-C的代码只需要一次这种“转换”,在开发者发布安装包前,所以只占用开发者机器的CPU时间。所以,苹果手机天生比安卓快。所以现在google也在想能不能绕过这个虚拟机。所以就有了ART。ART的程序直接可以运行在硬件上。就像编译过一样。但是在哪里编译的呢?就是在程序安装的时候编译的。所以也就带来了ART的缺点。

    ART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。


    ART缺点:

    1、更大的存储空间占用,可能会增加10%-20%。因为程序编译过了,所以变大。

    2、更长的应用安装时间。因为安装的时候要编译

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  • 安卓dalvik和art区别

    2015-10-24 22:10:00
    ART模式就是一个已经装好的自行车,直接就能上车走人。所以ART模式在效率上肯定是要好于Dalvik。 通过以上这种表格,我们可以直白的看出,全新的ART模式具备用RAM内存小、流畅度更好以及更省电的特性。  1:...

    Dalvik模式像是一台折叠自行车,每次骑之前都要组装后才能上路。而ART模式就是一个已经装好的自行车,直接就能上车走人。所以ART模式在效率上肯定是要好于Dalvik。

     通过以上这种表格,我们可以直白的看出,全新的ART模式具备用RAM内存小、流畅度更好以及更省电的特性。

      1:ART模式是Android runtime的简称。在ART虚拟机环境下,Android对程序只进行一次编译,就是在程序安装时。在安装应用时,ART虚拟机就先将程序的Java语言转化为适合Android系统运行的机器语言,而且是一次编译终身受用。这样就免于程序每次运行时,都要重新编译的麻烦了,系统的运行效率被大大提高。

      2:Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的Java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[1] 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。

    转载于:https://www.cnblogs.com/xuan52rock/p/4907826.html

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  • art是在安装APP的时候就预编译成机器码,那么这个编译好的机器码是怎么去执行的,直接使用安卓去执行?dalvik模式是用一个虚拟机去执行一个应用,多个应用就会有多个虚拟机出现,art是怎么去替换原有的dalvik模式的...
  • 1传统的Dalvik虚拟机  2013年11月1日,谷歌继续低调发布了Android 4.4和Nexus 5,Android 4.4作为最新的系统版本更换代号为KitKat,但...如果深度试用了Android 4.4的用户一定会发现它多了一个ART模式,而ART

    1传统的Dalvik虚拟机

        2013年11月1日,谷歌继续低调发布了Android 4.4和Nexus 5,Android 4.4作为最新的系统版本更换代号为KitKat,但人们发现这个版本的系统似乎只是在一些小环节进行了改动,事实上系统代号由Jellybean更换为KitKat肯定不止扁平化那么简单,如果深度试用了Android 4.4的用户一定会发现它多了一个ART模式,而ART模式的出现绝对是Android系统一个重要的转折点,那么这个ART模式到底是什么?它又能为我们带来什么呢?今天笔者就为给位深度解析一下Android 4.4的ART模式。

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    安卓4.4 ART模式实测解析

        如果要解释清楚什么是ART模式,我们就需要从Android系统的应用编译模式说起,我们都知道Android系统是以Linux系统为底层构建的,Android系统是开源(源代码公开)的,Android系统势必会适配到不同硬件配置的设备上,因此谷歌为了降低应用的开发难度在Linux底层之上构筑了一个名为“Dalvik”的虚拟机

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    Android应用环境(图片引自trendsbuzz)

        因为Dalvik虚拟机的存在,Android系统的开发者只需使用谷歌提供的SDK(软件开发工具包)即可较为轻松的按照一套“规则”创建APP,不用顾忌硬件、驱动等问题,在每次执行应用的时候Dalvik虚拟机都会将程序的语音由高级语言编译为机器语言,这样当前设备才能够运行这一应用。

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    安兔兔4.0加入了虚拟机得分以反应用户体验

        有的朋友可能注意到了,笔者特意强调了“每次”二字,以往的Android系统为了兼容性做出了妥协,在每次运行应用时都需要一次编译,这样程序的执行效率大大下降,这也是为什么当Android设备已经全面进入四核时代后,还依然有用户抱怨其流畅度不如iPhone。同时也是为什么安兔兔为了照顾体验方面的得分在4.0版本之后特意加入了Dalvik虚拟机一项,如果该项得分越高证明该机的软件执行效率越高,在使用时的实际体验就会更加流畅、顺滑。

    产品:Nexus 5(16GB) LG 手机

    2ART模式是什么

        了解了Dalvik模式之后,我们便要了解一下Android 4.4中新加入的ART模式,该模式的完整名称是Android runtime,事实上谷歌的这次优化源于前不久其收购的一家名为Flexycore的公司,该公司一直致力于Android系统的优化,而ART模式也是在该公司的优化方案上演进而来。

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    ART模式应用环境(图片引自trendsbuzz)

        ART模式与Dalvik模式最大的不同在于,在启用ART模式后,系统在安装应用的时候会进行一次预编译,在安装应用程序时会先将代码转换为机器语言存储在本地,这样在运行程序时就不会每次都进行一次编译了,执行效率也大大提升。

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    开启ART模式

        从这方面来看,ART模式确实能够改善Android平台一直以来在兼容性方面的妥协,但另一方面,应用经过预编译后的容量,以及应用是否兼容该模式也是需要重点考虑的问题,所以接下来笔者也准备通过一些测试来看看ART模式目前的表现是否能令人满意。

    产品:Nexus 5(16GB) LG 手机

    3ART模式实测

        在测试开始,笔者先进行了一些准备工作,首先笔者对测试的Nexus 4系统进行双清操作(恢复出厂设置),然后不进行Root或者安装应用等任何操作,这也是为了保持测试客观性以及可参考性。

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析  扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    调出开发者选项

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析  扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    开启ART模式

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    开启ART模式会会有一定时间的等待

        想要开启ART模式非常简单,首先在设置中的关于系统里连续点击“版本号”选项7次,在设置菜单中便会出现开发者选项,在该选项中有一项是“运行模式”,点击这个选项便可以选择Dalvik模式或者ART模式,如果选择与当前模式不同的模式后,系统会提示将会自动关机,并且重启系统后还会进入以软件更新的界面,这与Android系统OTA升级后的界面类似,在笔者看来这也应该是所有系统app重新编译的一个过程。

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析  扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    两模式下系统占用存储对比(左为Dalvik模式右为ART模式)

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析  扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    两模式占用RAM对比(左为Dalvik模式右为ART模式)

        首先笔者比较了Dalvik以及ART模式下,两者Android系统本身所占用的存储空间,通过存储这个选项看出,在常规Dalvik模式下可用空间为12.61GB,而在ART模式下可用空间为12.33GB,这也说明ART模式下Android系统本身增加了300MB左右的体积。而运行内存方面,Dalvik模式下已用RAM为345MB,而ART模式下的已用RAM为297MB,确实节省了一些RAM上的占用。

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析  扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    Dalvik模式下软件占用存储空间大小

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析  扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析
    ART模式下软件占用存储空间大小

        另一方面,笔者也针对应用的安装和占用容量进行了一个对比,在Dalvik模式下,QQ与百度地图的容量大小分别为44.64MB和22.57MB,而在ART模式下QQ和百度地图的容量大小分别为63.04MB、32.57MB,相比之前占用的容量确实大了不少。

        在启动速度方面,笔者经过测试发现部分软件的响应速度确实有所增加,而有的应用反而出现了卡顿,这也证明很多厂商都没有对应用进行响应的优化,在网上有众多网友反馈很多应用还存在部分功能无法使用或者FC(程序崩溃)的情况。在系统流畅性方面,因为原生Android本身流畅度就非常出色,所以仅凭肉眼相信这样的差距是很难被发现的。

    产品:Nexus 5(16GB) LG 手机

    4ART模式对于Android意义重大

        经过前面的测试,我们不难发现ART模式在目前还是无法大力推行的,首先就是系统版本的问题,谷歌此次推出Android 4.4正是为了平台碎片化的问题,可是对于众多厂商来说他们并没有精力速度把现有可升级的设备都升级到Android 4.4,所以ART模式普及起来需要厂商的支持。

    扭转战局的棋子 安卓4.4 ART模式实测解析  
    Android 4.4最大的魅力便是ART模式的加入

        其实从Android的发展历程来看,高配低能一直Android党是被果粉们嘲笑重点之一,Android在硬件快速更新迭代的同时,在系统流畅性上却依然无法与苹果匹敌,并且整个系统的响应速度也不敌iOS,而这些一直都归罪于Android底层机制。

        这篇文章之所以叫做扭转战局的棋子是因为ART足够优秀,也足够改变Android与iOS目前的战况。尽管ART模式可能会为用户的存储空间带来一些困扰,但是在目前这个云空间以及设备容量不断增加的时代这些不足以成为弊端,如果我是用户我也愿意用一点点空间来换取内存机制、运行效率上的提升。

        当然我们不得不考虑软件厂商方面,在目前看来很多国内的app厂商并不愿意遵循Android Design,有很多应用都更像是iOS的移植版本,所以笔者很难相信他们会针对ART模式有所优化,但如果厂商不跟进的话,谷歌就算把ART模式做的再完美也无济于事。所以目前看来,ART模式仍需要时间来沉淀,如果厂商们愿意,Android系统确实离完美更近了一步。

     

    转载:http://mobile.zol.com.cn/417/4173449_all.html#p4173449

    展开全文
  • ART 中 Java 代码都被以方法为单位编译成汇编指令,执行上面这个方法的时候,① ② 两句代码只需要直接拷贝两个寄存器的值,各需要一条汇编指令就可以完成,省去了跳转、指令读取的过程,执行效率也就大大提高了...
        
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    想了解 dalvik 虚拟机和 Art 虚拟机的优化升级点,就需要先了解 dalvik 和 Art 。

    2

    第一天


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    640?wx_fmt=png第二天


    「小新」第二天参加某奇艺的面试。


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    面试结束


    「小新」这次痛定思痛,决定把 dalvik 和 Art 虚拟机搞懂。


    Dalvik和ART

    大家都知道 Android 系统是以 Linux 为内核构建的。Google 为了降低应用的开发难度,并适配到不同硬件配置的设备上,在 Linux 内核之上构建了一个虚拟机,主流的 Android 应用使用的是 Java开发语言,运行在虚拟机之上。


    由于 Android4.4 越用越卡,为了解决这一性能问题,Google 在 2014 年推出了新的虚拟机 ART,并在 Android4.4 系统中提供给用户试用,力图从根本上改善系统卡顿的问题。


    在 Android5.0 开始废弃了 Dalvik,全面推行 ART。那么 ART 对比Dalvik 又有哪些优势呢?先来了解下 Dalvik。

    Dalvik 是 Android4.4 之前使用的虚拟机,使用的是 JIT(Just-In-Time)技术来进行代码转译,每次执行应用的时候(运行时),Dalvik 将程序的代码编译为机器语言执行。


    随着硬件的不断提升以及追求更高性能的需求,Dalvik虚拟机越来越卡顿。


    ART(Android RunTime)虚拟机,采用的是 AOT(Ahead-Of-Time)技术,在应用程序安装的时候就转换成机器语言(运行前),不再是执行时解释,从而优化了应用运行的速度。


    在内存管理方面,ART 也有比较大的改进,对内存分配和回收在算法上都做了一定的优化,降低了内存碎片化程度,回收时间也缩短了。


    下图是 Google 发布的使用不同性能测试工具时 Dalvik 和 ART 的得分对比:


    640?wx_fmt=other

    2

    3

    640?wx_fmt=png

    内存管理


    内存管理的优化是 ART 的一大改进。


    ART 虚拟机首先会从系统空间中获取足够的空间,这些空间在没有使用的时候并不占用物理内存,只有在使用的时候才分配物理内存,在不需要的时候及时归还给系统。


    ART 将分配到的空间根据需要,托管给不同的算法来进行管理,主要提供了如下几种分配算法来进行内存分配,它们的定义可以在 ART 源码定义中看到:


    enum AllocatorType {	
    kAllocatorTypeBumpPointer,  // Use BumpPointer allocator, has entrypoints.	
    kAllocatorTypeTLAB,  // Use TLAB allocator, has entrypoints.	
    kAllocatorTypeRosAlloc,  // Use RosAlloc allocator, has entrypoints.	
    kAllocatorTypeDlMalloc,  // Use dlmalloc allocator, has entrypoints.	
    kAllocatorTypeNonMoving,  // Special allocator for non moving objects, doesn't have entrypoints.	
    kAllocatorTypeLOS,  // Large object space, also doesn't have entrypoints.	
    };


    其中后面二种是没有跳转表(entrypoints)的,主要了解一下前面 4 种的分配策略:


    • RosAlloc(Rows of slots Allocator)的分配策略,在 Ros Alloc Space分配对象,是一种线性的分配方式,将一个大的连续空间划分为多个片,每个片中只分配固定大小的内存。这种分配方式有一个更加细粒度的结构,可以锁定独立的对象。


    • BumpPointer 的分配策略,在 Bump Pointer Space 中分配对象。每一次申请内存时,分配需要的 size,返回 end 地址的值。然后将 end 后移 sized,作为下一次申请的地址。这种分配采用不计数申请的方式,直到发生内存泄露 out of memory。采用 Moving GC 的方式进行回收。


    • DLMalloc 的分配策略,这是原 Dalvik 使用的算法 。在 Dl Malloc Space 分配对象,将 memory 划分成很多小的数据块,每一个块的前 8 个或者16 个字节作为 Header,使用链表来管理空闲的数据块。


    • TLAB(Thread Local Allocation Block) 的分配策略,在由Bump Pointer Space 提供的线程局部分配缓冲区中分配对象,按线程进行管理。每一个线程,从 Bump Pointer Space 中申请一个 block,在线程内使用该分配策略。由于每一个线程独立在自己的 block中分配内存,避免了同步,可以提高效率。


    使用这些不同算法来分配内存,与 Dalvik 相比可以有效的减少碎片化,由于碎片化减少,相应也就减少了 GC 的次数,提高了效率。


    除此之外,像 TLAB 这样的算法引入,也减少了申请内存时线程之间的竞争。在内存回收方面,ART 也提供了几种 GC 算法,GC 算法与内存分配算法相对应,关系如下表:


    640?wx_fmt=other


    ART 在回收内存 memory 时,会依据进程状态选择不同的算法。同时,ART 在 GC 时采用了读写锁的机制,减少了进程被挂起的时间,因此较之于 Dalvik,GC 时线程挂起的时间也相应缩短。

    2

    4


    代码执行


    先来看一张 Google 的 Android 对 apk 的执行流程图:


    640?wx_fmt=other


    可以这样来解释这张图,众所周知,Android 中可执行文件类型为 dex,Java 文件在编译成 class 文件,然后经过Android 平台的 dx 工具转换为 dex 文件后,将会同 Native code(JNI)和资源一起打包成 apk,apk 安装到手机后解压出 dex 文件。


    如下命令,将 Main.class 转换成 main.dex 文件:


    dx --dex --output=D:\main.dex  Main.class
    Dalvik 会通过 dexopt 工具将 Dex 优化,成为 Odex 文件,Odex 文件的效率比 dex 高,但其中大部分代码仍然需要每次执行时编译。而 ART 则会将 dex 通过 dex2oat 工具编译得到一个 ELF 文件,它是一个可执行的文件。


    接下来看一段简单的 Java 代码:


    int a = 1;	
    int b = 2;	
    	
    public int test() {	
    ① int x = a;	
    ② int y = b;	
    int z = a + b;	
    	
    return z;	
    }


    这段代码执行时,Dalvik 虚拟机先要把 test 方法的每句代码转译成 dex 代码,对其中的 ① ② 两句赋值语句,执行时需要在虚拟机中进行指令读取—识别指令—跳转—实例操作的解析过程。


    而 ART 中 Java 代码都被以方法为单位编译成汇编指令,执行上面这个方法的时候,① ② 两句代码只需要直接拷贝两个寄存器的值,各需要一条汇编指令就可以完成,省去了跳转、指令读取的过程,执行效率也就大大提高了。


    5


    优化点

    虚拟机从 Dalvik 换成 ART 后,Android 系统的性能将会得到了一定程度的提升。


    不过 ART 与 Dalvik 相比也存在一些缺点,比较明显的是,apk 经过 dex2oat 预编译之后,占用的空间增加,因此 Android ROM 占用的空间更大。


    手机在安装下载的 apk 时,安装时间也明显变长。转换成机械语言。


    ART 虚拟机经过一系列的优化,已经不是纯的 aot ,而是解释执行 + jit + aot 。后续还会介绍,华为的方舟编译器」。

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    版权声明 更新:2017-04-13博主:LuckyAlan联系:liuwenvip163@... 1 文章介绍 本文主要记录在开发或学习过程中遇到的各种不懂得名词,在查询之后做一个记录。 2 开发平台 ...缩写为ART,是一种在Android操作系统...
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空空如也

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