Dalvik假造机、ART假造机与JVM的核心区别
一、架构设计差别[*] 指令集架构
[*]JVM:基于栈结构,所有利用(如算术运算、方法调用)均依赖利用数栈完成,指令集紧凑但实行效率较低(需频繁内存交互)。
[*]Dalvik:基于寄存器架构,直接利用假造寄存器,指令更少且实行速率更快(如add-int/2addr一条指令即可完成加法)。
[*]ART:继承Dalvik的寄存器架构,但通过AOT预编译直接将字节码转为机器码,制止运行时表明或JIT编译。
[*] 字节码格式
[*]JVM:实行.class文件,每个类独立编译,存在冗余信息(如重复字符串常量)。
[*]Dalvik/ART:使用.dex文件,合并多个.class文件并去除冗余,体积更小(如Google+ APK代码体积减少75%),且支持跨类共享常量池。
二、实行机制对比
特性JVMDalvikART编译方式JIT(运行时编译)JIT(运行时编译)AOT(安装时预编译) + JIT(热代码优化)启动速率中等(需加载类库)慢(首次需JIT编译)快(直接实行机器码)内存占用高(栈利用频繁)中等(寄存器优化)低(预编译减少暂时对象)存储开销低(.class文件)低(.dex压缩优化)高(预编译机器码增加10%-20%存储) 三、内存管理与垃圾回收(GC)
[*] JVM
[*]GC算法:标记-扫除(Mark-Sweep)、分代收集(如G1),停顿时间较长。
[*]堆管理:每个对象头部存储GC标记,内存碎片化较严峻。
[*] Dalvik
[*]GC机制:采用Mark-Sweep,频繁触发GC(尤其低内存装备),导致界面卡顿。
[*]堆分区:分为Zygote堆(预加载核心类)和Active堆(应用对象),通过写时复制(Copy-on-Write)优化进程创建。
[*] ART
[*]GC优化:引入并发标记-扫除(Concurrent Mark-Sweep),减少停顿时间;支持分代GC,提拔回收效率。
[*]内存分配:采用RosAlloc、BumpPointer等算法,减少碎片化并提拔分配速率。
四、性能与实用场景
[*] 计算密集型任务
[*]JVM:通用性强,但效率低于寄存器架构(如ARM装备上浮点运算性能差)。
[*]Dalvik:JIT动态优化热代码,但运行时编译开销大(如游戏场景CPU占用率高)。
[*]ART:AOT预编译+JIT混淆模式,复杂计算流畅(如3D渲染帧率提拔30%)。
[*] 多进程与资源隔离
[*]JVM:单进程多线程,依赖利用体系线程调理。
[*]Dalvik/ART:每应用独立进程,通过Linux进程隔离保障安全性(如瓦解不影响其他应用)。
五、设计目的与生态定位
[*] JVM:
[*]跨平台核心:实现“一次编译,随处运行”,依赖差别平台的JVM实现(如Windows JDK与Linux JDK)。
[*]通用性优先:牺牲部分性能调换广泛的硬件兼容性。
[*] Dalvik/ART:
[*]移动端优化:针对ARM架构和低功耗装备设计,夸大能效比(如ART的AOT编译低落CPU连续负载)。
[*]体系集成:深度整合Android特性(如Zygote进程预加载、Binder IPC),提拔启动速率和响应能力。
总结
[*]Dalvik vs JVM:寄存器架构与栈架构的本质差别导致Dalvik在移动端更高效,但JVM的跨平台能力不可替换。
[*]ART vs Dalvik:AOT预编译彻底解决JIT的运行时开销,但牺牲存储空间调换性能飞跃。
[*]实用场景:
[*]JVM得当服务器和桌面应用,Dalvik/ART专为Android移动生态优化。
[*]ART的混淆编译模式(AOT+JIT)均衡了安装时间与运行效率,成为Android 5.0+的性能基石。
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