ART与Dalvik：Android虚拟机进化之路

在 Android 生态系统中，虚拟机扮演着至关重要的角色，为应用程序提供与底层硬件无关的执行环境。Android 虚拟机经过多年的演变，从早期基于 Dalvik 虚拟机 (DVM) 的实现发展到如今以 Android Runtime (ART) 为核心的架构。

Dalvik 虚拟机：Android 虚拟机之旅的开端

2007年，Dalvik 虚拟机作为 Android 操作系统的核心组件首次亮相。它是一种基于寄存器的虚拟机，采用 JIT（即时）编译技术将字节码指令翻译成机器代码。Dalvik 的诞生为 Android 提供了平台独立性和安全性保障，使应用程序可以在不同的 Android 设备上无缝运行。

ART 的崛起：性能和效率的革命

随着 Android 设备性能的不断提升和应用程序复杂性的增加，Dalvik 虚拟机的局限性逐渐显露。它在启动时间长、内存消耗大、垃圾回收机制效率低等方面表现得尤为突出。

为了解决这些问题，ART 应运而生。ART 于 2014 年首次引入 Android 4.4（KitKat），它采用了一种全新的 Ahead-of-Time (AOT) 编译技术，将字节码指令在安装时编译为机器代码，而不是在运行时 JIT 编译。

ART 的优势：超越 Dalvik 的界限

ART 相对于 Dalvik 拥有诸多优势：

• 更快的启动时间： AOT 编译消除了 JIT 编译的开销，从而显着减少了应用程序的启动时间。
• 更高的性能： 预编译的机器代码执行效率更高，改善了应用程序的整体性能和响应能力。
• 更低的内存占用： ART 使用一种称为 "dexopt "的技术，优化应用程序代码并将其存储在专门的优化执行（OAT）文件中，从而减少了内存占用。
• 更有效的垃圾回收： ART 引入了分代垃圾回收器，根据对象的年龄对堆进行分区，提高了垃圾回收的效率。
• 更好的安全性： ART 提供了增强的安全功能，例如地址空间布局随机化 (ASLR) 和可执行堆栈，以缓解安全漏洞。

ART 的限制：并非完美的解决方案

尽管 ART 在性能和效率方面取得了显著进步，但它也有一些局限性：

• 更大的应用程序大小： AOT 编译产生的机器代码文件比字节码文件更大，增加了应用程序的安装包大小。
• 较长的安装时间： AOT 编译过程在安装时发生，这可能会延长应用程序的安装时间。
• 对较旧设备的支持有限： ART 需要较新的硬件才能实现最佳性能，这限制了它在较旧 Android 设备上的应用。

结论：ART 主宰 Android 虚拟机的未来

ART 作为 Android 虚拟机的发展方向，以其卓越的性能、效率和安全性优势牢牢占据着主导地位。它解决了 Dalvik 的局限性，为 Android 设备提供了更流畅、更快速的体验。随着 Android 操作系统的持续发展，ART 预计将继续得到增强和优化，进一步提高应用程序和用户的整体体验。