Dalvik虚拟机

很多人认为Dalvik虚拟机是一个Java虚拟机，因为Android的编程语言恰恰就是Java语言。但是这种说法并不准确，因为Dalvik虚拟机并不是按照Java虚拟机的规范来实现的，两者并不兼容；同时还要两个明显的不同：

• Java虚拟机运行的是Java字节码，而Dalvik虚拟机运行的则是其专有的文件格式DEX（Dalvik Executable）。

• 在Java SE程序中的Java类会被编译成一个或者多个字节码文件（.class）然后打包到JAR文件，而后Java虚拟机会从相应的CLASS文件和JAR文件中获取相应的字节码；Android应用虽然也是使用Java语言进行编程，但是在编译成CLASS文件后，还会通过一个工具（dx）将应用所有的CLASS文件转换成一个DEX文件，而后Dalvik虚拟机会从其中读取指令和数据。

Dalvik虚拟机主要是完成对象生命周期的管理，堆栈的管理，线程管理，安全和异常的管理，以及垃圾回收等等重要功能。

 

 

DEX是Dalvik虚拟机专用的文件格式，而问什么弃用已有的字节码文件（CLASS文件）而采用新的格式呢?

   1.一个应用中会定义很多类，编译完成后即会有很多相应的CLASS文件，CLASS文件间会有不少冗余的信息；而DEX文件格式会把所有的CLASS文件内容整合到一个文件中。这样，除了减少整体的文件尺寸，I/O操作，也提高了类的查找速度。

      原来每个类文件中的常量池，在DEX文件中由一个常量池来管理

 

• DEX的优化

      DEX文件的结构是紧凑的，然是如果我们还想要求运行时的性能有进一步提高，我们就仍然需要对DEX文件进行进一步优化。优化主要是针对以下几个方面：

1. 调整所有字段的字节序（LITTLE_ENDIAN）和对齐结构中的没一个域
2. 验证DEX文件中的所有类
3. 对一些特定的类进行优化，对方法里的操作码进行优化

      优化后的文件大小会有所增加，应该是原DEX文件的1-4倍。

      优化发生的时机有两个：对于预置应用，可以在系统编译后，生成优化文件，以ODEX结尾。这样在发布时除APK文件（不包含DEX）以外，还有一个相应的ODEX文件；对于非预置应用，包含在APK文件里的DEX文件会在运行时被优化，优化后的文件将被保存在缓存中。

• 一个应用，一个虚拟机实例，一个进程

      每一个Android应用都运行在一个Dalvik虚拟机实例里，而每一个虚拟机实例都是一个独立的进程空间。虚拟机的线程机制，内存分配和管理，Mutex等等都是依赖底层操作系统而实现的。所有Android应用的线程都对应一个Linux线程，虚拟机因而可以更多的依赖操作系统的线程调度和管理机制。

      不同的应用在不同的进程空间里运行，加之对不同来源的应用都使用不同的Linux用户来运行，可以最大程度的保护应用的安全和独立运行。

      Zygote是一个虚拟机进程，同时也是一个虚拟机实例的孵化器，每当系统要求执行一个Android应用程序，Zygote就会FORK出一个子进程来执行该应用程序。这样做的好处显而易见：Zygote进程是在系统启动时产生的，它会完成虚拟机的初始化，库的加载，预置类库的加载和初始化等等操作，而在系统需要一个新的虚拟机实例时，Zygote通过复制自身，最快速的提供个系统。另外，对于一些只读的系统库，所有虚拟机实例都和Zygote共享一块内存区域，大大节省了内存开销。