Android 虚拟机：Dalvik 与 ART 之间的创新革命

ART 与 Dalvik：移动应用程序执行的演变

什么是虚拟执行环境？

虚拟执行环境（VEE）是运行于物理设备之上的软件层，负责执行应用程序。它创建了一个隔离环境，应用程序可以在其中运行，而无需与底层硬件直接交互。

Dalvik：移动计算的早期开拓者

在移动计算的早期，Android 系统依赖于 Dalvik 虚拟机 (VM) 来执行应用程序。Dalvik 是一款基于寄存器的虚拟机，采用即时 (JIT) 编译技术。JIT 编译是一种在运行时将 Java 字节码转换为设备特定机器代码的方法。这种方法虽然执行速度较快，但存在一些固有的限制，例如内存开销高和启动时间慢。

ART：性能和效率提升的革命

为了应对这些挑战，Google 在 2014 年推出了 Android 运行时（ART）。ART 是一款基于提前（AOT）编译的虚拟机。AOT 编译是一种在安装应用程序时将 Java 字节码预编译为机器代码的方法。这种方法显著提高了启动速度并减少了内存开销。

ART 的主要优势

与 Dalvik 相比，ART 具有以下主要优势：

• 更快的启动时间： AOT 编译消除了 JIT 编译的开销，从而使应用程序在启动时能够更快地执行。
• 更低的内存开销： 预编译的机器代码比 JIT 编译的代码占用更少的内存，从而释放更多系统资源用于其他任务。
• 更高的性能： AOT 编译器能够进行更高级别的优化，生成更优化的机器代码，从而提高应用程序的整体性能。
• 更流畅的用户体验： 这些性能提升共同为用户提供了更流畅、更响应的用户体验。

AOT 与 JIT：技术差异

Dalvik 和 ART 之间最显着的技术差异在于它们采用的编译技术。Dalvik 使用 JIT 编译，这是一种在运行时将字节码翻译为机器代码的方法。相反，ART 使用 AOT 编译，这是一种在安装时将字节码预编译为机器代码的方法。

JIT 编译的优势在于速度快且内存开销低。但是，它会导致应用程序启动时间较长，因为必须在运行时进行编译。另一方面，AOT 编译虽然启动时间较快且性能更高，但内存开销更大，因为预编译的代码必须存储在设备上。

实际示例和基准测试

为了展示 ART 对 Android 应用程序的实际影响，这里有一些示例和基准测试结果：

• 启动时间： ART 应用程序的启动时间比 Dalvik 应用程序快得多，尤其是在低端设备上。
• 内存使用： ART 应用程序的内存使用量比 Dalvik 应用程序略高，但通常可以忽略不计。
• 性能： ART 应用程序的性能通常比 Dalvik 应用程序高 10-20%，这在图形密集型应用程序或处理大量数据时尤为明显。

ART 在 Android 发展中的作用

ART 的引入标志着 Android 虚拟机技术的一场革命。通过采用 AOT 编译和优化策略，ART 显着提高了应用程序的启动速度、性能和内存效率。这些优势为用户提供了更流畅、更响应的用户体验，并为开发人员提供了创建更高效、更强大的应用程序的平台。

随着 Android 生态系统的发展，ART 将继续扮演关键角色，推动创新并增强移动计算体验。

常见问题解答

1. ART 和 Dalvik 哪个更好？

ART 在启动时间、性能和内存效率方面都比 Dalvik 更好。

2. ART 会影响我的旧应用程序吗？

不会。ART 向后兼容 Dalvik 应用程序。

3. 如何判断我的应用程序正在使用 ART？

您可以在设备的开发者选项中检查您的应用程序是否正在使用 ART。

4. ART 对于游戏有什么好处？

ART 可以提高图形密集型游戏的性能和流畅性。

5. 我如何为我的应用程序启用 ART？

ART 是 Android 系统的默认虚拟机。您无需执行任何操作即可为您的应用程序启用 ART。

结论

ART 的推出是一项重大的技术进步，彻底改变了 Android 应用程序的执行方式。通过其增强的性能、效率和用户体验，ART 为移动计算领域开辟了新的可能性，并继续塑造 Android 的未来。