android 虛擬機版本專題及常見問題 - CSDN

2020-12-21 CSDN技術社區

ART、JIT、AOT、Dalvik之間有什麼關係？

JIT與Dalvik

JIT是"Just In Time Compiler"的縮寫，就是"即時編譯技術"，與Dalvik虛擬機相關。

怎麼理解這句話呢？這要從Android的一些特性說起。

JIT是在2.2版本提出的，目的是為了提高Android的運行速度，一直存活到4.4版本，因為在4.4之後的ROM中，就不存在Dalvik虛擬機了。

我們使用Java開發android，在編譯打包APK文件時，會經過以下流程

  • Java編譯器將應用中所有Java文件編譯為class文件
  • dx工具將應用編譯輸出的類文件轉換為Dalvik字節碼，即dex文件

之後經過籤名、對齊等操作變為APK文件。

Dalvik虛擬機可以看做是一個Java VM，他負責解釋dex文件為機器碼，如果我們不做處理的話，每次執行代碼，都需要Dalvik將dex代碼翻譯為微處理器指令，然後交給系統處理，這樣效率不高。

為了解決這個問題，Google在2.2版本添加了JIT編譯器，當App運行時，每當遇到一個新類，JIT編譯器就會對這個類進行編譯，經過編譯後的代碼，會被優化成相當精簡的原生型指令碼（即native code），這樣在下次執行到相同邏輯的時候，速度就會更快。

當然使用JIT也不一定加快執行速度，如果大部分代碼的執行次數很少，那麼編譯花費的時間不一定少於執行dex的時間。Google當然也知道這一點，所以JIT不對所有dex代碼進行編譯，而是只編譯執行次數較多的dex為本地機器碼。

有一點需要注意，那就是dex字節碼翻譯成本地機器碼是發生在應用程式的運行過程中的，並且應用程式每一次重新運行的時候，都要做重做這個翻譯工作，所以這個工作並不是一勞永逸，每次重新打開App，都需要JIT編譯。

另外，Dalvik虛擬機從Android一出生一直活到4.4版本，而JIT在Android剛發布的時候並不存在，在2.2之後才被添加到Dalvik中。

ART與AOT

AOT是"Ahead Of Time"的縮寫，指的就是ART(Anroid RunTime)這種運行方式。

前面介紹過，JIT是運行時編譯，這樣可以對執行次數頻繁的dex代碼進行編譯和優化，減少以後使用時的翻譯時間，雖然可以加快Dalvik運行速度，但是還是有弊病，那就是將dex翻譯為本地機器碼也要佔用時間，所以Google在4.4之後推出了ART，用來替換Dalvik。

在4.4版本上，兩種運行時環境共存，可以相互切換，但是在5.0+，Dalvik虛擬機則被徹底的丟棄，全部採用ART。

ART的策略與Dalvik不同，在ART 環境中，應用在第一次安裝的時候，字節碼就會預先編譯成機器碼，使其成為真正的本地應用。之後打開App的時候，不需要額外的翻譯工作，直接使用本地機器碼運行，因此運行速度提高。

當然ART與Dalvik相比，還是有缺點的。

  • ART需要應用程式在安裝時，就把程序代碼轉換成機器語言，所以這會消耗掉更多的存儲空間，但消耗掉空間的增幅通常不會超過應用代碼包大小的20%
  • 由於有了一個轉碼的過程，所以應用安裝時間難免會延長

但是這些與更流暢的Android體驗相比而言，不值一提。

 

總結

通過前面背景知識的介紹，我終於可以更簡單的介紹這四個名詞之間的關係了：

  • JIT代表運行時編譯策略，也可以理解成一種運行時編譯器，是為了加快Dalvik虛擬機解釋dex速度提出的一種技術方案，來緩存頻繁使用的本地機器碼
  • ART和Dalvik都算是一種Android運行時環境，或者叫做虛擬機，用來解釋dex類型文件。但是ART是安裝時解釋，Dalvik是運行時解釋
  • AOT可以理解為一種編譯策略，即運行前編譯，ART虛擬機的主要特徵就是AOT

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