前言
植物的茁壯成長(zhǎng)離不開肥沃的土地，同樣癣防，對(duì)于java和android程序來說的離不開虛擬機(jī)力试。
JVM毛仪、Dalvik、ART三種虛擬機(jī)在Java和Android世界中起到至關(guān)重要的作用对粪，可以說Dalvik和ART由JVM演化而來，并且ART是Dalvik的替代品装蓬。
下面分別對(duì)這三種虛擬機(jī)做下介紹：
JVM介紹
JVM是Java Virtual Machine（Java虛擬機(jī)）的縮寫著拭，JVM是一種用于計(jì)算設(shè)備的規(guī)范，它是一個(gè)虛構(gòu)出來的計(jì)算機(jī)牍帚，是通過在實(shí)際的計(jì)算機(jī)上仿真模擬各種計(jì)算機(jī)功能來實(shí)現(xiàn)的儡遮。
Java語言的一個(gè)非常重要的特點(diǎn)就是與平臺(tái)的無關(guān)性。而使用Java虛擬機(jī)是實(shí)現(xiàn)這一特點(diǎn)的關(guān)鍵暗赶。一般的高級(jí)語言如果要在不同的平臺(tái)上運(yùn)行鄙币，至少需要編譯成不同的目標(biāo)代碼。而引入Java語言虛擬機(jī)后蹂随，Java語言在不同平臺(tái)上運(yùn)行時(shí)不需要重新編譯十嘿。Java語言使用Java虛擬機(jī)屏蔽了與具體平臺(tái)相關(guān)的信息，使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機(jī)上運(yùn)行的目標(biāo)代碼（字節(jié)碼）岳锁，就可以在多種平臺(tái)上不加修改地運(yùn)行绩衷。Java虛擬機(jī)在執(zhí)行字節(jié)碼時(shí)，把字節(jié)碼解釋成具體平臺(tái)上的機(jī)器指令執(zhí)行激率。這就是Java的能夠“一次編譯咳燕，到處運(yùn)行”的原因。
JRE ：英文名稱（Java Runtime Environment）乒躺，Java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境招盲。它主要包含兩個(gè)部分，jvm 的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)和 Java 的一些基本類庫(kù)嘉冒。它相對(duì)于 jvm 來說曹货，多出來的是一部分的 Java 類庫(kù)。
JDK ：英文名稱（Java Development Kit）健爬，Java 開發(fā)工具包控乾。jdk 是整個(gè) Java 開發(fā)的核心，它集成了 jre 和一些好用的小工具娜遵。例如：javac.exe蜕衡，java.exe，jar.exe 等。
顯然慨仿，這三者的關(guān)系是：JDK? > JRE > JVM
Dalvik介紹
Google為什么不用JVM來當(dāng)做android虛擬機(jī)久脯？原因是版權(quán)和效率問題。
Dalvik是Google為Android平臺(tái)專門開發(fā)的虛擬機(jī)镰吆，它是Android應(yīng)用的解釋執(zhí)行器帘撰。Dalvik虛擬機(jī)并非JVM的簡(jiǎn)單替代品，它有自己鮮有的特點(diǎn)万皿。
不同于JVM的基于虛擬棧摧找，Dalvik虛擬機(jī)最大的特點(diǎn)是基于寄存器。Java是一種編翻譯編解釋的語言牢硅，需要把java代碼編譯成字節(jié)碼來執(zhí)行蹬耘，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，生成的中間代碼沒有使用寄存器减余，而是使用棧來實(shí)現(xiàn)综苔，這也是能跨平臺(tái)的原因，但是這樣會(huì)對(duì)運(yùn)行速度造成負(fù)面影響位岔。Dalvik設(shè)計(jì)之初是為了運(yùn)行在嵌入式設(shè)備上如筛，對(duì)性能要求比較高，并且對(duì)跨平臺(tái)沒有多大要求抒抬，因此Dalvik使用寄存器來加快代碼的執(zhí)行速度杨刨。
既然使用了寄存器，那么字節(jié)碼便無法繼續(xù)使用瞧剖，Android使用Dex文件來代替Java虛擬機(jī)的class文件拭嫁，相比于class文件，Dex文件有以下的改進(jìn)：
1.? 生成Dex文件時(shí)抓于，會(huì)把所有的class文件整合到一個(gè)Dex文件中做粤，同時(shí)對(duì)所有類進(jìn)行優(yōu)化整合，去除冗余信息捉撮，不但見笑了整個(gè)文件的大小怕品，也提高了類的裝載速度。
2.? Dex文件會(huì)把每個(gè)類文件中的常量進(jìn)行整合巾遭，最后放到一個(gè)常量池中肉康，節(jié)約了內(nèi)存的使用。
3.? Dex文件的簽名只有一份灼舍，驗(yàn)證也只有一次吼和。
4.? Dalvik虛擬機(jī)為應(yīng)用創(chuàng)建的線程都是linux線程，通過Linux內(nèi)核來進(jìn)行線程管理骑素，效率高炫乓。
Dalvik使用JIT（Just-In-Time）也稱運(yùn)行時(shí)編譯，是一種將字節(jié)碼翻譯成機(jī)器碼的技術(shù)，要點(diǎn)是把翻譯好的機(jī)器碼緩存起來末捣，而不是每次都進(jìn)行解釋侠姑，以節(jié)省時(shí)間。Android從2.2開始引入JIT編譯器箩做，但是實(shí)際效果并沒有那么顯著莽红，雖然Android一直在改進(jìn)，但是作用有限邦邦，因此在Android4.4中引入了新的編譯技術(shù)ART安吁。
ART介紹
ART全稱Android Runtime，在Android4.4引入與Dalvik并存圃酵，在Android5.0及以后版本作為缺省虛擬機(jī)配置柳畔。
ART內(nèi)置AOT（Ahead-of-Time）編譯器，在應(yīng)用安裝期間郭赐，系統(tǒng)會(huì)通過一個(gè)名稱為dex2oat的工具將APK中的dex文件編譯成包含本地機(jī)器碼的oat文件存放下來。這樣做之后确沸，在程序執(zhí)行的時(shí)候捌锭，就可以直接使用已經(jīng)編譯好的機(jī)器碼以加快效率，由于運(yùn)行時(shí)不在需要JIT編譯罗捎，所以代碼執(zhí)行的速度要快的多观谦。
ART的優(yōu)點(diǎn)：
1.應(yīng)用運(yùn)行更快，因?yàn)镈ex在安裝的時(shí)候已經(jīng)被翻譯完成桨菜。
2.減少應(yīng)用的啟動(dòng)時(shí)間豁状，因?yàn)橹苯訄?zhí)行的是native代碼
3.提高設(shè)備的續(xù)航能力，因?yàn)椴恍枰狫IT
4.改善了垃圾回收機(jī)制
ART的缺點(diǎn)：
由于安裝的時(shí)候需要翻譯成機(jī)器碼并存儲(chǔ)在設(shè)備上倒得，所以安裝的時(shí)候需要更長(zhǎng)的時(shí)間和更大的空間泻红。
android 8.0中dex vdex odex art oat文件的區(qū)別
dex：應(yīng)用程序二進(jìn)制字節(jié)碼文件，虛擬機(jī)執(zhí)行程序前需將其優(yōu)化霞掺。
odex：Android8.0之前系統(tǒng)會(huì)對(duì)dex文件做優(yōu)化谊路，生成可執(zhí)行文件odex，保存到data/dalvik-cache目錄菩彬。Android8.0之后odex 是從vdex 這個(gè)文件中提取了部分模塊生成的一個(gè)新的可執(zhí)行二進(jìn)制碼文件 缠劝， odex從vdex 中提取后，vdex 的大小就減少了（?odex + vdex 才代表一個(gè)apk?）骗灶。
vdex：android8.0 新增的格式包惨恭，dex代碼 直接轉(zhuǎn)化的 可執(zhí)行二進(jìn)制碼 文件，第一次開機(jī)就會(huì)生成在/system/app/<packagename>/oat/ 下耙旦。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中脱羡，虛擬機(jī)將其 從 “/system/app” 下 copy 到 “/data/davilk-cache/” 下。
art：odex進(jìn)行優(yōu)化 生成的可執(zhí)行二進(jìn)制碼文件，由虛擬機(jī)負(fù)責(zé)生成轻黑。主要是apk 啟動(dòng)的熱點(diǎn)函數(shù)相關(guān)地址的記錄糊肤，方便尋址相關(guān)；?生成art 文件后氓鄙，/system/app 下的odex 和 vdex 會(huì)無效馆揉，即使你刪除，apk也會(huì)正常運(yùn)行抖拦。push 一個(gè)新的apk file 覆蓋之前/system/app 下apk file 升酣，會(huì)觸發(fā)PKMS 掃描時(shí)下發(fā)force_dex flag ，強(qiáng)行生成新的vdex 文件态罪，覆蓋之前的vdex 文件噩茄，由于某種機(jī)制，這個(gè)新vdex 文件會(huì)copy到/data/dalvik-cache/下复颈，于是art 文件也變化了绩聘。
oat：ART虛擬機(jī)使用的是oat文件，oat文件是一種Android私有ELF文件格式耗啦，它不僅包含有從DEX文件翻譯而來的本地機(jī)器指令凿菩，還包含有原來的DEX文件內(nèi)容。APK在安裝的過程中帜讲，會(huì)通過dex2oat工具生成一個(gè)OAT文件衅谷。對(duì)于apk來說，oat文件實(shí)際上就是對(duì)odex文件的包裝似将，即oat=odex获黔，而對(duì)于一些framework中的一些jar包，會(huì)生成相應(yīng)的oat尾綴的文件在验，如system@framework@boot-telephony-common.oat玷氏。
問題：Android5.0已經(jīng)開始使用art了，為什么還要保留odex译红？
DEX轉(zhuǎn)換成OAT的這個(gè)過程是5.0以上系統(tǒng)用戶在安裝程序或是刷入ROM预茄、增量更新后首次啟動(dòng)時(shí)必然執(zhí)行的。 按照Google的說法侦厚，相比做過ODEX優(yōu)化耻陕，未做過優(yōu)化的DEX轉(zhuǎn)換成OAT要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間，比如2-3倍刨沦。 比如安裝一個(gè)odex優(yōu)化過的程序假設(shè)需要1秒鐘诗宣，未做過優(yōu)化的程序就需要2~3秒。 由此可見想诅，雖然dalvik被棄用了召庞，但ODEX優(yōu)化在Android 5.0系統(tǒng)以上依舊起著作用岛心。
