1 概述

1.1 Android虚拟机的变化

Dalvik：使用解释 + JIT

ART：从Android 4.4开始，到Android 5.0

优化了GC，并引入AOT，在安装时执行

ART：7.0开始

三种执行方式并存。引入了speed profile

可分为执行层和运行时。执行层负责处理代码，分为解释器、JIT、AOT等。

运行层提供Java语言机制上的支持，包括内存管理、异常、线程、类管理、JNI、intrinsic、调试、monitor等。

关注对象分配、对象使用、对象销毁。对象分配关注分配大小（类）、内存管理；对象使用关注执行类的方法、访问对象成员。对象销毁后会内存回收，关注GC和清理。

类描述对象的内存布局和函数信息。

内存布局指类成员大小、类型、排布方式。

函数信息主要包括虚表的信息，即一个函数定义在当前类函数表的位置。

以上需要全展开继承链后确认。通过继承链可以形成对象的完整内存布局。静态变量跟随classobject。

通过双亲继承，可以保证同一个类的一致性。

可分为TLAB、LOSAllocator、ROSAllocator。三者按次序对比，速度由快到慢，但支持的内存大小由小到大，根据实际情况选用。

内存分配涉及到内存碎片的问题。

内存回收可以分为垃圾回收GC，和引用计数RC。RC引入了弱引用和手动标记的方法来解决无法识别环引用的问题。

强引用：直接持有的引用

软引用：内存不够的时候回收

弱引用：触发GC时回收

ART中前台GC使用tracing GC算法，速度快，会产生内存碎片，不需要额外空间。

后台GC使用copying GC算法，速度慢，无内存碎片，需要额外空间。

JIT、AOT会比解释执行效率更高。

JIT可以栈上替换（On-Stack Replacement, OSR）

AOT是在程序运行之前编译APK中的函数，与程序是否运行无关，以dex为单位，其结果持久化。

解释执行和编译执行在栈管理上也有差异，解释执行的压-出栈的速度更慢；解释执行栈结构是托管的，编译执行栈结构遵从虚拟机规则；解释执行传参有额外空间成本，编译执行没有。

不同执行方式的调用切换采用trampoline/bridge进行。

同步机制可分为胖瘦锁。瘦锁需要频繁轮询，但响应快，用spinlock实现。

胖锁则无需频繁轮询，响应慢，用mutexlock实现。

ART虚拟机采用持有状态+检测条件的方式实现胖瘦锁切换。

本节课主要学习到ART虚拟机的基础知识，ART虚拟机作为Android正在使用的虚拟机，是有必要深入了解的。本节课为深入了解虚拟机提供方向。以后的学习中需要了解更多此类知识，可以阅读老师推荐的《深入理解Android：Java虚拟机ART》、《虚拟机设计与实现：以JVM为例》，还可以阅读技术文章。