Dalvik VM (DVM) 与Java VM (JVM) 的区别?
Dalvik虚拟机存在于Android系统,JVM是java虚拟机,两者都是虚拟机,本文就对两者进行比较,讲述它们的不同。
Dalvik虚拟机是Google等厂商合作开发的Android移动设备平台的核心组成部分之一。它可以支持已转换为.dex(即Dalvik Executable)格式的Java应用程序的运行,.dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式,适合内存和处理器速度有限的系统。(dx 是一套工具,可以将 Java .class 转换成 .dex 格式. 一个dex档通常会有多个.class。由于dex有时必须进行最佳化,会使档案大小增加1-4倍,以ODEX结尾。)
一、结构
JVM是栈堆 Dalvik VM是寄存器
二、编译
JVM:.java>.class>.jar
Dalvik VM:.java>.class>.dex>.odex
三、运行
JVM:.jar中有多个.class文件
Dalvik VM:.apk中只有一个.dex文件
Dalvik虚拟机是Google等厂商合作开发的Android移动设备平台的核心组成部分之一。它可以支持已转换为.dex(即Dalvik Executable)格式的Java应用程序的运行,.dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式,适合内存和处理器速度有限的系统。(dx 是一套工具,可以将 Java .class 转换成 .dex 格式. 一个dex档通常会有多个.class。由于dex有时必须进行最佳化,会使档案大小增加1-4倍,以ODEX结尾。)
1、Dalvik 和标准 Java 虚拟机(JVM)的首要差别
Dalvik 基于寄存器,而 JVM 基于栈。基于寄存器的虚拟机对于更大的程序来说,在它们编译的时候,花费的时间更短。 JVM字节码中,局部变量会被放入局部变量表中,继而被压入堆栈供操作码进行运算,当然JVM也可以只使用堆栈而不显式地将局部变量存入变量表中。Dalvik字节码中,局部变量会被赋给65536个可用的寄存器中的任何一个,Dalvik指令直接操作这些寄存器,而不是访问堆栈中的元素。
2、Dalvik 和 Java 字节码的区别
VM字节码由.class文件组成,每个文件一个class。JVM在运行的时候为每一个类装载字节码。相反的,Dalvik程序只包含一个.dex文件,这个文件包含了程序中所有的类。Java编译器创建了JVM字节码之后,Dalvik的dx编译器删除.class文件,重新把它们编译成Dalvik字节码,然后把它们写进一个.dex文件中。这个过程包括翻译、重构、解释程序的基本元素(常量池、类定义、数据段)。常量池描述了所有的常量,包括引用、方法名、数值常量等。类定义包括了访问标志、类名等基本信息。数据段中包含各种被VM执行的函数代码以及类和函数的相关信息(例如DVM所需要的寄存器数量、局部变量表、操作数堆栈大小),还有实例变量。
3、Dalvik 和 Java SDK的SDK不同。
4、Dalvik 和 Java 运行环境的区别
Dalvik 经过优化,允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例,并且每一个Dalvik 应用作为一个独立的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。
Dalvik虚拟机在android2.2之后使用JIT (Just-In-Time)技术,与传统JVM的JIT并不完全相同,
Dalvik虚拟机有自己的 bytecode,并非使用 Java bytecode。
还有以下几点:
1、Dalvik主要是完成对象生命周期管理,堆栈管理,线程管理,安全和异常管理,以及垃圾回收等等重要功能。
2、Dalvik负责进程隔离和线程管理,每一个Android应用在底层都会对应一个独立的Dalvik虚拟机实例,其代码在虚拟机的解释下得以执行。
3、不同于Java虚拟机运行java字节码,Dalvik虚拟机运行的是其专有的文件格式Dex。
4、dex文件格式可以减少整体文件尺寸,提高I/O操作的类查找速度。
5、odex是为了在运行过程中进一步提高性能,对dex文件的进一步优化。
6、所有的Android应用的线程都对应一个Linux线程,虚拟机因而可以更多的依赖操作系统的线程调度和管理机制。
7、有一个特殊的虚拟机进程Zygote,他是虚拟机实例的孵化器。它在系统启动的时候就会产生,它会完成虚拟机的初始化、库的加载、预制类库和初始化的操作。如果系统需要一个新的虚拟机实例,它会迅速复制自身,以最快的速度提供给系统。对于一些只读的系统库,所有虚拟机实例都和Zygote共享一块内存区域。
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Google于2007年底正式发布了Android SDK, 作为 Android系统的重要特性,Dalvik虚拟机也第一次进入了人们的视野。它对内存的高效使用,和在低速CPU上表现出的高性能,确实令人刮目相看。 依赖于底层Posix兼容的操作系统,它可以简单的完成进程隔离和线程管理。每一个Android应用在底层都会对应一个独立的Dalvik虚拟机实例, 其代码在虚拟机的解释下得以执行。
很多人认为Dalvik虚拟机是一个Java虚拟机,因为Android的编程语言恰恰就是Java语言。但是这种说法并不准确,因为Dalvik虚拟机并不是按照Java虚拟机的规范来实现的,两者并不兼容;同时还要两个明显的不同:
- Java虚拟机运行的是Java字节码,而Dalvik虚拟机运行的则是其专有的文件格式DEX(Dalvik Executable)。
- 在Java SE程序中的Java类会被编译成一个或者多个字节码文件(.class)然后打包到JAR文件,而后Java虚拟机会从相应的CLASS文件和JAR文 件中获取相应的字节码;Android应用虽然也是使用Java语言进行编程,但是在编译成CLASS文件后,还会通过一个工具(dx)将应用所有的 CLASS文件转换成一个DEX文件,而后Dalvik虚拟机会从其中读取指令和数据。
Dalvik和Android系统Android作为新一代的基于Linux的开源手机操作系统,其系统架构由下而上可以分为以下几部分:
- Linux内核
- 本地库
- Android运行库
- 应用框架
- 应用
java虚拟机和Dalvik虚拟机的区别:
java虚拟机 | Dalvik虚拟机 | |
java虚拟机基于栈。 基于栈的机器必须使用指令来载入和操作栈上数据,所需指令更多更多 | dalvik虚拟机是基于寄存器的 | |
java虚拟机运行的是java字节码。(java类会被编译成一个或多个字节码.class文件,打包到.jar文件中,java虚拟机从相应的.class文件和.jar文件中获取相应的字节码) | Dalvik运行的是自定义的.dex字节码格式。(java类被编译成.class文件后,会通过一个dx工具将所有的.class文件转换成一个.dex文件,然后dalvik虚拟机会从其中读取指令和数据) | |
常量池已被修改为只使用32位的索引,以 简化解释器。dalvik的堆和栈的参数可以通过-Xms和-Xmx更改 | ||
一个应用,一个虚拟机实例,一个进程(所有android应用的线程都是对应一个linux线程,都运行在自己的沙盒中,不同的应用在不同的进程中运行。每个android dalvik应用程序都被赋予了一个独立的linux PID(app_*)) |
Dalvik虚拟机架构:
在android源码中,Dalvik虚拟机的实现位于“dalvik/”目录下,其中“dalvik/vm”是虚拟机的实现部分,将会编译成libdvm.so;而"dalvik/libdex"将会编译成libdex.a静态库作为dex工具;“dalvik/dexdump”是.dex文件的反编译工具;虚拟机的可执行程序位于“dalvik/dalvikvm”中,将会编译成dalvikvm可执行文件。
dalvik虚拟机架构:
Android应用编译及运行流程:
Dalvik进程管理:
dalvik进程管理是依赖于linux的进程体系结构的,如要为应用程序创建一个进程,它会使用linux的fork机制来复制一个进程(复制进程往往比创建进程效率更高)。
Zygote是一个虚拟机进程,同时也是一个虚拟机实例的孵化器,它通过init进程启动。首先会孵化出System_Server(android绝大多系统服务的守护进程,它会监听socket等待请求命令,当有一个应用程序启动时,就会向它发出请求,zygote就会FORK出一个新的应用程序进程).每当系统要求执行一个android应用程序时,Zygote就会运用linux的FORK进制产生一个子进程来执行该应用程序。
JVM和Dalvik进程管理:
linux中进程间通信的方式有很多,但是dalvik使用的是信号方式来完成进程间通信。
Android的初始化流程:
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