Android虚拟机里的虚拟和对象构成剖析

2023-08-30 18:00:56

虚拟机和对象的结构：Android虚拟机的基础

虚拟机：Java字节码的执行环境

Android虚拟机 (VM) 是一个用于执行 Java 字节码的虚拟机，它是 Android 系统的关键组成部分。它的作用是将 Java 字节码翻译成机器码，以便在 Android 设备上运行。VM 中，虚拟和对象的机制至关重要，确保了应用程序的可移植性和灵活性。

虚拟：模拟的计算空间

虚拟是一种在 VM 中模拟的计算环境，它允许 Java 程序在无需考虑底层硬件细节的情况下运行。虚拟充当 Java 程序和硬件之间的隔离层，增强了程序的可移植性，使应用程序能够在各种 Android 设备上无缝运行。

对象：数据存储的基本单位

对象是 VM 中存储数据的基本单位，它可以保存不同类型的数据，包括基本数据类型（如整数、浮点数）和引用类型（如字符串、列表）。对象可以通过 new 创建，VM 中每个对象都分配有唯一的内存空间。

Android虚拟机的结构：组成部分

Android虚拟机主要由以下组件构成：

Dalvik 或 ART 虚拟机： 执行 Java 字节码的核心组件。
堆：存储所有对象的地方。
栈：存储方法调用信息的区域。
方法区： 储存类信息，例如常量和方法。
本地方法区： 保存本地方法（用 C 或 C++ 编写）的信息。
寄存器文件： 存储临时数据的寄存器集。
程序计数器： 指示当前正在执行指令的地址。

对象的头：对象信息中心

对象头是对象在堆中第一个字段，包含以下关键信息：

对象大小
对象类型
哈希码（唯一标识符）
访问标志（访问权限）

实例数据：对象存储的宝库

实例数据是对象中存储数据的字段，可以保存基本数据类型和引用类型。这些字段允许对象存储特定于其状态和行为的信息。

虚函数表：提升性能的加速器

虚函数表是一个包含虚函数指针的对象字段，有助于优化性能。虚函数在运行时被动态绑定，从而根据对象的类型选择正确的实现。

类加载器：类的搬运工

类加载器负责将类加载到 VM 中。它可以是系统类加载器（加载核心类库）或用户自定义类加载器（加载自定义类）。

实例化：对象的诞生

实例化是指在堆中创建对象的过程，通过 new 关键字完成。它分配内存并初始化对象的状态。

方法调用：对象的交互桥梁

方法调用是指通过点运算符调用对象上的方法。它允许对象与其他对象交互并执行特定操作。

对象销毁：释放内存的回收者

对象销毁是指从堆中删除对象，由垃圾回收器处理。垃圾回收器回收不再使用的对象，释放内存资源。

结论：VM 和对象的基石

Android虚拟机和对象的概念是 Android 系统的核心，提供了一个可移植且灵活的平台，让 Java 程序在各种设备上流畅运行。VM 巧妙地将 Java 字节码与底层硬件隔离，而对象则提供了一种结构化和可重用数据存储机制。这些机制共同为 Android 开发人员提供了坚实的技术基础，使他们能够构建强大且可靠的应用程序。

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