Dalvik虚拟机简介

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1、什么是Dalvik虚拟机？     Google于2007年底正式发布了AndroidSDK,作为Android系统的重要特性，Dalvik虚拟机也第一次进入了人们的视野。它对内存的高效使用，和在低速CPU上表现出的高性能，确实令人刮目相看。依赖于底层Posix兼容的操作系统，它可以简单的完成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。     很多人认为Dalvik虚拟机是一个Java虚拟机，因为Android的编程语言恰恰就是Java语言。但是这种说法并不准确，因为Dalvik虚拟机并不是按照Ja

2、va虚拟机的规范来实现的，两者并不兼容；同时还要两个明显的不同：·Java虚拟机运行的是Java字节码，而Dalvik虚拟机运行的则是其专有的文件格式DEX（DalvikExecutable）。·在JavaSE程序中的Java类会被编译成一个或者多个字节码文件（.class）然后打包到JAR文件，而后Java虚拟机会从相应的CLASS文件和JAR文件中获取相应的字节码；Android应用虽然也是使用Java语言进行编程，但是在编译成CLASS文件后，还会通过一个工具（dx）将应用所有的CLASS文件转换成一个DEX文件，而后Dalvik虚拟机会从其中读取指令和数据。 Dalvik

3、和Android系统     Android作为新一代的基于Linux的开源手机操作系统，其系统架构由下而上可以分为以下几部分：1.Linux内核2.本地库3.Android运行库4.应用框架5.应用图表1      如图所示，Android运行库包括两部分：核心库和Dalvik虚拟机。核心库包括了最基本的类库，如datastructure,network,Utilities,Filesystem等的，很多实现代码都是来自ApacheHarmony项目，主要目的是保证虚拟机的类库能够和JavaSE的类库最大可能的兼容，从而降低应用开发者从JavaSE阵营转移到Android开发阵

4、营的难度，增加其可用性。Dalvik虚拟机主要是完成对象生命周期的管理，堆栈的管理，线程管理，安全和异常的管理，以及垃圾回收等等重要功能。Dalvik虚拟机的主要特征     Dalvik虚拟机非常适合在移动终端上使用，相对于在桌面系统和服务器系统运行的虚拟机而言，它不需要很快的CPU速度和大量的内存空间。根据Google的测算，64M的RAM已经能够令系统正常运转了。其中24M被用于底层系统的初始化和启动，另外20M被用于高层启动高层服务。当然，随着系统服务的增多和应用功能的扩展，其所消耗的内存也势必越来越大。     归纳起来，Dalvik虚拟机有如下几个主要特征:·专有的D

5、EX文件格式     DEX是Dalvik虚拟机专用的文件格式，而问什么弃用已有的字节码文件（CLASS文件）而采用新的格式呢?   1.一个应用中会定义很多类，编译完成后即会有很多相应的CLASS文件，CLASS文件间会有不少冗余的信息；而DEX文件格式会把所有的CLASS文件内容整合到一个文件中。这样，除了减少整体的文件尺寸，I/O操作，也提高了类的查找速度。     原来每个类文件中的常量池，在DEX文件中由一个常量池来管理，具体方式如下图：图表2图表3     2.增加了新的操作码的支持       3.文件结构尽量简洁，使用等长的指令，借以提高解析速度     4.尽量

6、扩大只读结构的大小，借以提高跨进程的数据共享     如何生成DEX文件呢？Android系统和Dalvik虚拟机提供了工具（DX）,在把Java源代码编译成CLASS文件后，使用DX工具。图表4·DEX的优化     DEX文件的结构是紧凑的，然是如果我们还想要求运行时的性能有进一步提高，我们就仍然需要对DEX文件进行进一步优化。优化主要是针对以下几个方面：1.调整所有字段的字节序（LITTLE_ENDIAN）和对齐结构中的没一个域2.验证DEX文件中的所有类3.对一些特定的类进行优化，对方法里的操作码进行优化     优化后的文件大小会有所增加，应该是原DEX文件的1-4倍。

7、     优化发生的时机有两个：对于预置应用，可以在系统编译后，生成优化文件，以ODEX结尾。这样在发布时除APK文件（不包含DEX）以外，还有一个相应的ODEX文件；对于非预置应用，包含在APK文件里的DEX文件会在运行时被优化，优化后的文件将被保存在缓存中。·基于寄存器     相对于基于堆栈的虚拟机实现，基于寄存器的虚拟机实现虽然在硬件通用性上要差一些，但是它在代码的执行效率上却更胜一筹。一般来讲，虚拟机中指令的解释执行时间主要花在以下三个方面：1.分发指令2.访问运算数3