Dalvik與ART的架構差異，你學會了嗎？
Dalvik
Dalvik是Google公司自己設計用于Android平臺的Java虛擬機。它是Android移動設備平臺的核心組成部分之一，可以支持已轉換為.dex（即Dalvik Executable）格式的Java應用程序的運行。.dex格式是專為Dalvik設計的一種壓縮格式，適合內存和處理器速度有限的系統。Dalvik經過優化，允許在有限的內存中同時運行多個虛擬機的實例，并且每一個Dalvik應用作為一個獨立的Linux進程執行。獨立的進程可以防止在虛擬機崩潰的時候所有程序都被關閉。此外，Dalvik虛擬機基于寄存器，與標準Java虛擬機（JVM）基于棧的架構存在顯著差異。
- 原理：一個應用首先經過DX工具將class文件轉換成Dalvik虛擬機可以執行的dex文件，然后由類加載器加載原生類和 Java類。Dalvik虛擬機負責解釋器根據指令集對Dalvik字節碼進行釋dex文件為機器碼。
- JIT編譯器：Dalvik負責將dex翻譯為機器碼交由系統調用，有一個缺陷，每次執行代碼，都需要Dalvik將操作碼代碼翻譯為機器對應的微處理器指令，然后交給底層系統處理，運行效率很低。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即時編譯，經過編譯后的代碼，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。
- Dalvik的啟動流程：Dalvik進程管理是依賴于linux的進程體系結構的，如要為應用程序創建一個進程，它會使用linux的fork機制來復制一個進程。
ART
ART（Android Runtime）是Android平臺上的一個運行時環境，用于執行Android應用程序。它是Android操作系統的重要組成部分，為應用程序提供了執行環境。
ART是在Android 5.0（API級別21）中引入的，旨在改進應用程序的執行性能和兼容性。在ART出現之前，Android使用的是Dalvik虛擬機作為其運行時環境。與Dalvik相比，ART在運行應用程序時進行了更多的優化和編譯，從而提高了應用程序的執行效率和穩定性。
當應用程序在Android設備上安裝時，ART會將其轉換為已優化的機器代碼，這有助于提高應用程序的運行速度。此外，ART還支持即時編譯（JIT），這意味著它在運行時將字節碼轉換為機器代碼，進一步提高了應用程序的執行效率。
- 原理：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，減少以后使用時的翻譯時間， 但將dex翻譯為本地機器碼也要占用時間。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。之后打開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。
- AOT：AOT是靜態編譯，應用在安裝的時候會啟動dex2oat過程把dex預編譯成ELF文件，每次運行程序的時候不用重新編譯。
使用ART的好處：
- 提高應用程序的執行速度：由于ART采用了更高效的編譯方式，應用程序的運行速度得到了顯著提升。
- 更好的兼容性：ART對應用程序的代碼進行了更全面的優化，減少了因代碼問題導致的崩潰或錯誤。
- 更少的內存占用：ART的優化編譯方式使得應用程序占用的內存更少，從而提高了設備的整體性能。
- 更好的安全性：ART對應用程序代碼進行了更嚴格的檢查和驗證，增強了應用程序的安全性。
區別
ART和Dalvik在執行方式、編譯優化和性能方面存在顯著差異。ART通過預編譯和全面優化提供了更高的執行效率和穩定性，而Dalvik則更注重在有限內存中的并發執行能力。隨著Android版本的演進，ART逐漸成為默認的運行時環境，以提供更好的應用程序性能和用戶體驗。
Dalvik使用JIT，ART結合了兩者的優勢，使用AOT+JIT(Android7.0之后混合使用，Android5.0-Android7.0之前使用AOT)DVM時為32位CPU設計的，而 ART支持64位并兼容32位CPU，這也是DVM被淘汰的主要原因之一。ART對垃圾回收機制進行了改進，比如更頻繁地執行并行垃圾收集，將GC暫停由2次減少為1次等。
總結一下，它們之間存在一些關鍵的區別，主要表現在執行方式、編譯優化和性能等方面。
- 執行方式：Dalvik是依賴于即時編譯（JIT）的，它在運行應用程序時將字節碼轉換為本地機器碼。這意味著應用程序的代碼在每次運行時都需要被解釋和編譯，這可能會導致一定的性能開銷。相比之下，ART采用預編譯（AOT）方式，在應用程序安裝時將其編譯成本地機器碼，從而減少了運行時的編譯開銷，提高了執行效率。
- 編譯優化：Dalvik主要關注在有限的內存中同時運行多個虛擬機的實例，而ART則更注重應用程序的執行效率和穩定性。ART在編譯過程中會對應用程序代碼進行更全面的優化，包括空間優化和時間優化，以實現更快的執行速度和更少的內存占用。
- 性能：由于ART采用了預編譯和更全面的優化方式，它在執行應用程序時通常表現出更高的性能。與Dalvik相比，ART可以實現更快的啟動速度、更流暢的用戶體驗和更低的功耗。此外，ART還支持更多的語言和框架，使得開發人員能夠更加靈活地創建應用程序。
