對(duì)Dalvik虛擬機(jī)核心部分解讀分析
Dalvik虛擬機(jī)經(jīng)過(guò)優(yōu)化,允許在有限的內(nèi)存中同時(shí)運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)的實(shí)例,據(jù)了解官方所說(shuō)的Dalvik的出現(xiàn)是未來(lái)擴(kuò)展JME,這樣也可以做到Android不是google自己七拼八湊的。
根據(jù) Google的測(cè)算,64M的RAM已經(jīng)能夠令系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)了。其中24M被用于底層系統(tǒng)的初始化和啟動(dòng),另外20M被用于高層啟動(dòng)高層服務(wù)。當(dāng)然,隨著系統(tǒng)服務(wù)的增多和應(yīng)用功能的擴(kuò)展,其所消耗的內(nèi)存也勢(shì)必越來(lái)越大。
歸納起來(lái),Dalvik虛擬機(jī)有如下幾個(gè)主要特征:專有的DEX文件格式DEX是Dalvik虛擬機(jī)專用的文件格式,而為什么棄用已有的字節(jié)碼文件(CLASS文件)而采用新的格式呢?
1.一個(gè)應(yīng)用中會(huì)定義很多類,編譯完成后即會(huì)有很多相應(yīng)的CLASS文件,CLASS文件間會(huì)有不少冗余的信息;而DEX文件格式會(huì)把所有的CLASS文件內(nèi)容整合到一個(gè)文件中。這樣,除了減少整體的文件尺寸,I/O操作,也提高了類的查找速度。
原來(lái)每個(gè)類文件中的常量池,在DEX文件中由一個(gè)常量池來(lái)管理,具體方式如下圖:
2.增加了新的操作碼的支持
3.文件結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)潔,使用等長(zhǎng)的指令,借以提高解析速度
4. 盡量擴(kuò)大只讀結(jié)構(gòu)的大小,借以提高跨進(jìn)程的數(shù)據(jù)共享
如何生成DEX文件呢?Android系統(tǒng)和Dalvik虛擬機(jī)提供了工具(DX),在把Java源代碼編譯成CLASS文件后,使用DX工具。DEX文件的結(jié)構(gòu)是緊湊的,然而如果我們還想要求運(yùn)行時(shí)的性能有進(jìn)一步提高,我們就仍然需要對(duì)DEX文件進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。優(yōu)化主要是針對(duì)以下幾個(gè)方面:
調(diào)整所有字段的字節(jié)序(LITTLE_ENDIAN)和對(duì)齊結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)域 驗(yàn)證DEX文件中的所有類 對(duì)一些特定的類進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)方法里的操作碼進(jìn)行優(yōu)化 優(yōu)化后的文件大小會(huì)有所增加,應(yīng)該是原DEX文件的1-4倍。
優(yōu)化發(fā)生的時(shí)機(jī)有兩個(gè):對(duì)于預(yù)置應(yīng)用,可以在系統(tǒng)編譯后,生成優(yōu)化文件,以O(shè)DEX結(jié)尾。這樣在發(fā)布時(shí)除APK文件(不包含DEX)以外。還有一個(gè)相應(yīng)的 ODEX文件;對(duì)于非預(yù)置應(yīng)用,包含在APK文件里的DEX文件會(huì)在運(yùn)行時(shí)被優(yōu)化,優(yōu)化后的文件將被保存在緩存中。
基于寄存器相對(duì)于基于堆棧的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn),基于寄存器的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)雖然在硬件通用性上要差一些,但是它在代碼的執(zhí)行效率上卻更勝一籌。一般來(lái)講,虛擬機(jī)中指令的解釋執(zhí)行時(shí)間主要花在以下三個(gè)方面。
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