深入解读安卓虚拟机--笔记--180721
1.虚拟机类型介绍
（1）什么是Dalvik：
Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的Java虚拟机。dex格式是专为Dalvik应用设计的一种压缩格式，适合于内存和处理器速度有限的系统。Dalvik允许同时运行多个虚拟机的实例，并且每一个应用作为独立的Linux进程执行。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。
（2）什么是ART：
在Dalvik下，应用每次运行都需要通过即时编译器（JIT）将字节码转换为机器码，即每次都要编译加运行，这一机制并不高效，但让应用安装比较快，而且更容易在不同硬件和架构上运行。
ART完全改变了这种做法，在应用安装时就预编译字节码到机器语言，在移除解释代码这一过程后，应用程序执行将更有效率，启动更快。
2.比较与区别
二. Dalvik与JVM的区别
（1）Dalvik指令集是基于寄存器的架构，dex字节码更适合于内存和处理器速度有限的系统。
（2）而JVM是基于栈的。相对而言，基于寄存器的Dalvik实现虽然牺牲了一些平台无关性，但是它在代码的执行效率上要更胜一筹。
二. Dalvik与ART的区别
（1）在Dalvik下，应用每次运行都需要通过即时编译器（JIT）将字节码转换为机器码，即每次都要编译加运行，这虽然会使安装过程比较快，但是会拖慢应用以后每次启动的效率。而在ART 环境中，应用在第一次安装的时候，字节码就会预编译（AOT）成机器码，这样的话，虽然设备和应用的首次启动（安装慢了）会变慢，但是以后每次启动执行的时候，都可以直接运行，因此运行效率会提高。
（2）ART占用空间比Dalvik大（字节码变为机器码之后，可能会增加10%-20%），这也是著名的“空间换时间大法"。
（3）预编译也可以明显改善电池续航，因为应用程序每次运行时不用重复编译了，从而减少了 CPU 的使用频率，降低了能耗。
三.dalvik的垃圾回收机制
Dalvik虚拟机使用Mark-Sweep算法来进行垃圾收集。顾名思义，Mark-Sweep算法就是为Mark和Sweep两个阶段进行垃圾回收。其中，Mark阶段从根集（Root Set）开始，递归地标记出当前所有被引用的对象，而Sweep阶段负责回收那些没有被引用的对象。在分析Dalvik虚拟机使用的Mark-Sweep算法之前，我们先来了解一下什么情况下会触发GC。
Dalvik虚拟机在三种情况下会触发四种类型的GC。每一种类型GC使用一个GcSpec结构体来描述
这个结构体定义在文件dalvik/vm/alloc/Heap.h中。
GcSpec结构体的各个成员变量的含义如下所示：
isPartial: 为true时，表示仅仅回收Active堆的垃圾；为false时，表示同时回收Active堆和Zygote堆的垃圾。
isConcurrent: 为true时，表示执行并行GC；为false时，表示执行非并行GC。
doPreserve: 为true时，表示在执行GC的过程中，不回收软引用引用的对象；为false时，表示在执行GC的过程中，回收软引用引用的对象。
reason: 一个描述性的字符串。
Davlik虚拟机定义了四种类的GC。
这四个全局变量声明在文件dalvik/vm/alloc/Heap.h中。
它们的含义如下所示：
GC_FOR_MALLOC: 表示是在堆上分配对象时内存不足触发的GC。
GC_CONCURRENT: 表示是在已分配内存达到一定量之后触发的GC。
GC_EXPLICIT: 表示是应用程序调用System.gc、VMRuntime.gc接口或者收到SIGUSR1信号时触发的GC。
GC_BEFORE_OOM: 表示是在准备抛OOM异常之前进行的最后努力而触发的GC。
实际上，GC_FOR_MALLOC、GC_CONCURRENT和GC_BEFORE_OOM三种类型的GC都是在分配对象的过程触发的。
四.art虚拟机垃圾回收
ART运行时与Dalvik虚拟机一样，都使用了Mark-Sweep算法进行垃圾回收，因此它们的垃圾回收流程在总体上是一致的。但是ART运行时对堆的划分更加细致，因而在此基础上实现了更多样的回收策略。不同的策略有不同的回收力度，力度越大的回收策略，每次回收的内存就越多，并且它们都有各自的使用情景。这样就可以使得每次执行GC时，可以最大限度地减少应用程序停顿。本文就详细分析ART运行时的垃圾收集过程。
两种可能会触发GC的情况。第一种情况是没有足够内存分配请求的分存时，会调用Heap类的成员函数CollectGarbageInternal触发一个原因为kGcCauseForAlloc的GC。第二种情况下分配出请求的内存之后，堆剩下的内存超过一定的阀值，就会调用Heap类的成员函数RequestConcurrentGC请求执行一个并行GC。
只有满足以下四个条件，Heap类的成员函数RequestConcurrentGC才会触发一个并行GC：
1. ART运行时已经启动完毕。
2. ART运行时支持并行GC。ART运行时默认是支持并行GC的，但是可以通过启动选项-Xgc来关闭。
3. ART运行时不是正在关闭。
4. 当前线程没有发生栈溢出。
上述4个条件都满足之后，Heap类的成员函数RequestConcurrentGC就将成员变量concurrent_start_bytes_的值设置为类型size_t的最大值，表示目前正有一个并行GC在等待执行，以阻止触发另外一个并行GC。
最后，Heap类的成员函数RequestConcurrentGC调用Java层的java.lang.Daemons类的静态成员函数requestGC请求执行一次并行GC。Java层的java.lang.Daemons类在加载的时候，会启动五个与堆或者GC相关的守护线程
#笔记##技术栈#
（1）什么是Dalvik：
Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的Java虚拟机。dex格式是专为Dalvik应用设计的一种压缩格式，适合于内存和处理器速度有限的系统。Dalvik允许同时运行多个虚拟机的实例，并且每一个应用作为独立的Linux进程执行。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。
（2）什么是ART：
在Dalvik下，应用每次运行都需要通过即时编译器（JIT）将字节码转换为机器码，即每次都要编译加运行，这一机制并不高效，但让应用安装比较快，而且更容易在不同硬件和架构上运行。
ART完全改变了这种做法，在应用安装时就预编译字节码到机器语言，在移除解释代码这一过程后，应用程序执行将更有效率，启动更快。
2.比较与区别
二. Dalvik与JVM的区别
（1）Dalvik指令集是基于寄存器的架构，dex字节码更适合于内存和处理器速度有限的系统。
（2）而JVM是基于栈的。相对而言，基于寄存器的Dalvik实现虽然牺牲了一些平台无关性，但是它在代码的执行效率上要更胜一筹。
二. Dalvik与ART的区别
（1）在Dalvik下，应用每次运行都需要通过即时编译器（JIT）将字节码转换为机器码，即每次都要编译加运行，这虽然会使安装过程比较快，但是会拖慢应用以后每次启动的效率。而在ART 环境中，应用在第一次安装的时候，字节码就会预编译（AOT）成机器码，这样的话，虽然设备和应用的首次启动（安装慢了）会变慢，但是以后每次启动执行的时候，都可以直接运行，因此运行效率会提高。
（2）ART占用空间比Dalvik大（字节码变为机器码之后，可能会增加10%-20%），这也是著名的“空间换时间大法"。
（3）预编译也可以明显改善电池续航，因为应用程序每次运行时不用重复编译了，从而减少了 CPU 的使用频率，降低了能耗。
三.dalvik的垃圾回收机制
Dalvik虚拟机使用Mark-Sweep算法来进行垃圾收集。顾名思义，Mark-Sweep算法就是为Mark和Sweep两个阶段进行垃圾回收。其中，Mark阶段从根集（Root Set）开始，递归地标记出当前所有被引用的对象，而Sweep阶段负责回收那些没有被引用的对象。在分析Dalvik虚拟机使用的Mark-Sweep算法之前，我们先来了解一下什么情况下会触发GC。
Dalvik虚拟机在三种情况下会触发四种类型的GC。每一种类型GC使用一个GcSpec结构体来描述
这个结构体定义在文件dalvik/vm/alloc/Heap.h中。
GcSpec结构体的各个成员变量的含义如下所示：
isPartial: 为true时，表示仅仅回收Active堆的垃圾；为false时，表示同时回收Active堆和Zygote堆的垃圾。
isConcurrent: 为true时，表示执行并行GC；为false时，表示执行非并行GC。
doPreserve: 为true时，表示在执行GC的过程中，不回收软引用引用的对象；为false时，表示在执行GC的过程中，回收软引用引用的对象。
reason: 一个描述性的字符串。
Davlik虚拟机定义了四种类的GC。
这四个全局变量声明在文件dalvik/vm/alloc/Heap.h中。
它们的含义如下所示：
GC_FOR_MALLOC: 表示是在堆上分配对象时内存不足触发的GC。
GC_CONCURRENT: 表示是在已分配内存达到一定量之后触发的GC。
GC_EXPLICIT: 表示是应用程序调用System.gc、VMRuntime.gc接口或者收到SIGUSR1信号时触发的GC。
GC_BEFORE_OOM: 表示是在准备抛OOM异常之前进行的最后努力而触发的GC。
实际上，GC_FOR_MALLOC、GC_CONCURRENT和GC_BEFORE_OOM三种类型的GC都是在分配对象的过程触发的。
四.art虚拟机垃圾回收
ART运行时与Dalvik虚拟机一样，都使用了Mark-Sweep算法进行垃圾回收，因此它们的垃圾回收流程在总体上是一致的。但是ART运行时对堆的划分更加细致，因而在此基础上实现了更多样的回收策略。不同的策略有不同的回收力度，力度越大的回收策略，每次回收的内存就越多，并且它们都有各自的使用情景。这样就可以使得每次执行GC时，可以最大限度地减少应用程序停顿。本文就详细分析ART运行时的垃圾收集过程。
两种可能会触发GC的情况。第一种情况是没有足够内存分配请求的分存时，会调用Heap类的成员函数CollectGarbageInternal触发一个原因为kGcCauseForAlloc的GC。第二种情况下分配出请求的内存之后，堆剩下的内存超过一定的阀值，就会调用Heap类的成员函数RequestConcurrentGC请求执行一个并行GC。
只有满足以下四个条件，Heap类的成员函数RequestConcurrentGC才会触发一个并行GC：
1. ART运行时已经启动完毕。
2. ART运行时支持并行GC。ART运行时默认是支持并行GC的，但是可以通过启动选项-Xgc来关闭。
3. ART运行时不是正在关闭。
4. 当前线程没有发生栈溢出。
上述4个条件都满足之后，Heap类的成员函数RequestConcurrentGC就将成员变量concurrent_start_bytes_的值设置为类型size_t的最大值，表示目前正有一个并行GC在等待执行，以阻止触发另外一个并行GC。
最后，Heap类的成员函数RequestConcurrentGC调用Java层的java.lang.Daemons类的静态成员函数requestGC请求执行一次并行GC。Java层的java.lang.Daemons类在加载的时候，会启动五个与堆或者GC相关的守护线程
#笔记##技术栈#
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