这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的第5天

今天我们着重对 ART 虚拟机的知识进行一个整理，其中涉及到Android整体架构和ART架构，当然也包括java对象与ART执行的一些方式进行了说明。

对象

在本次课程中主要讲述了对象分配出来的原理，对对象分配的大小、内存分配和内存回收都作了一个说明。当我们通过new创建一个Java对象时，虚拟机会安排内存分配的所有工作。在我们创建一个Java对象时，也会伴随着java.lang.Object的实例化过程。此外Java中提供了一个java.lang.Class类，该类的实例表示一个运行程序中的类或接口，实例中的字段记录了类或接口的元数据。

下图是对象和类之间的一个关系：

内存分配

分配算法的实现：这里主要记录Buddy算法的实现。假如系统需要4(2 * 2)个页面大小的内存块，该算法就到free_area[2]中查找，如果链表中有空闲块，就直接从中摘下并分配出去。如果没有，算法将顺着数组向上查找free_area[3],如果free_area[3]中有空闲块，则将其从链表中摘下，分成等大小的两部分，前四个页面作为一个块插入free_area[2]，后4个页面分配出去，free_area[3]中也没有，就再向上查找，如果free_area[4]中有，就将这16(2 * 2 * 2 * 2)个页面等分成两份，前一半挂如free_area[3]的链表头部，后一半的8个页等分成两等分，前一半挂free_area[2] 的链表中，后一半分配出去。假如free_area[4]也没有，则重复上面的过程，知道到达free_area数组的最后，如果还没有则放弃分配。

内存释放原理：内存的释放是分配的逆过程，也可以看作是伙伴的合并过程。当释放一个块时，先在其对应的链表中考查是否有伙伴存在，如果没有伙伴块，就直接把要释放的块挂入链表头；如果有，则从链表中摘下伙伴，合并成一个大块，然后继续考察合并后的块在更大一级链表中是否有伙伴存在，直到不能合并或者已经合并到了最大的块(2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2 * 2个页面)。

内存回收

回收算法的实现：主流的大部分Davik采取的都是标注与清理（Mark and Sweep）回收算法，也有实现了拷贝GC的，这一点和HotSpot是不一样的，具体使用什么算法是在编译期决定的，无法在运行的时候动态更换。如果在编译dalvik虚拟机的命令中指明了"WITH_COPYING_GC"选项，则编译"/dalvik/vm/alloc/Copying.cpp"源码 – 此是Android中拷贝GC算法的实现，否则编译"/dalvik/vm/alloc/HeapSource.cpp" – 其实现了标注与清理GC算法。
由于Mark and Sweep算法的缺点，容易导致内存碎片，所以在这个算法下，当我们有大量不连续小内存的时候，再分配一个较大对象时，还是会非常容易导致GC.

本次课程对于ART虚拟机的内存分配与回收机制都作了一个较为详尽的介绍，ART虚拟机给APP和system server进程提供运行环境，包括JAVA语法支持，托管，性能优化，debug等等一系列的能力，也是Android开发当中必不可少的一部分。