ART、JIT、AOT、Dalvik之间有什么关系?

ART、JIT、AOT、Dalvik之间有什么关系?

JIT与Dalvik

JIT是"Just In Time Compiler"的缩写,就是"即时编译技术",与Dalvik虚拟机相关。

怎么理解这句话呢?这要从Android的一些特性说起。

JIT是在2.2版本提出的,目的是为了提高Android的运行速度,一直存活到4.4版本,因为在4.4之后的ROM中,就不存在Dalvik虚拟机了。

我们使用Java开发android,在编译打包APK文件时,会经过以下流程

  • Java编译器将应用中所有Java文件编译为class文件
  • dx工具将应用编译输出的类文件转换为Dalvik字节码,即dex文件

之后经过签名、对齐等操作变为APK文件。

Dalvik虚拟机可以看做是一个Java VM,他负责解释dex文件为机器码,如果我们不做处理的话,每次执行代码,都需要Dalvik将dex代码翻译为微处理器指令,然后交给系统处理,这样效率不高。

为了解决这个问题,Google在2.2版本添加了JIT编译器,当App运行时,每当遇到一个新类,JIT编译器就会对这个类进行编译,经过编译后的代码,会被优化成相当精简的原生型指令码(即native code),这样在下次执行到相同逻辑的时候,速度就会更快。

当然使用JIT也不一定加快执行速度,如果大部分代码的执行次数很少,那么编译花费的时间不一定少于执行dex的时间。Google当然也知道这一点,所以JIT不对所有dex代码进行编译,而是只编译执行次数较多的dex为本地机器码。

有一点需要注意,那就是dex字节码翻译成本地机器码是发生在应用程序的运行过程中的,并且应用程序每一次重新运行的时候,都要做重做这个翻译工作,所以这个工作并不是一劳永逸,每次重新打开App,都需要JIT编译。

另外,Dalvik虚拟机从Android一出生一直活到4.4版本,而JIT在Android刚发布的时候并不存在,在2.2之后才被添加到Dalvik中。

ART与AOT

AOT是"Ahead Of Time"的缩写,指的就是ART(Anroid RunTime)这种运行方式。

前面介绍过,JIT是运行时编译,这样可以对执行次数频繁的dex代码进行编译和优化,减少以后使用时的翻译时间,虽然可以加快Dalvik运行速度,但是还是有弊病,那就是将dex翻译为本地机器码也要占用时间,所以Google在4.4之后推出了ART,用来替换Dalvik。

在4.4版本上,两种运行时环境共存,可以相互切换,但是在5.0+,Dalvik虚拟机则被彻底的丢弃,全部采用ART。

ART的策略与Dalvik不同,在ART 环境中,应用在第一次安装的时候,字节码就会预先编译成机器码,使其成为真正的本地应用。之后打开App的时候,不需要额外的翻译工作,直接使用本地机器码运行,因此运行速度提高。

当然ART与Dalvik相比,还是有缺点的。

  • ART需要应用程序在安装时,就把程序代码转换成机器语言,所以这会消耗掉更多的存储空间,但消耗掉空间的增幅通常不会超过应用代码包大小的20%
  • 由于有了一个转码的过程,所以应用安装时间难免会延长

但是这些与更流畅的Android体验相比而言,不值一提。

总结

通过前面背景知识的介绍,我终于可以更简单的介绍这四个名词之间的关系了:

  • JIT代表运行时编译策略,也可以理解成一种运行时编译器,是为了加快Dalvik虚拟机解释dex速度提出的一种技术方案,来缓存频繁使用的本地机器码
  • ART和Dalvik都算是一种Android运行时环境,或者叫做虚拟机,用来解释dex类型文件。但是ART是安装时解释,Dalvik是运行时解释
  • AOT可以理解为一种编译策略,即运行前编译,ART虚拟机的主要特征就是AOT

更多参考资料

本文转自Github

最后修改:2019 年 07 月 11 日 10 : 46 AM
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