art虚拟机介绍

　　Android 4.4提供了一种与Dalvik截然不同的运行环境ART(Android runtime)支持,ART源于google收购的Flexycore的公司。ART模式与Dalvik模式最大的不同在于，启用ART模式后，系统在安装应用的时候会进行一次预编译，将字节码转换为机器语言存储在本地，这样在运行程序时就不会每次都进行一次编译了，执行效率也大大提升。这种编译的方式与c++，c语言编译方式蛮像。

　　虚拟机切换设置

　　Settings> Developer Options> Select Runtime

ART优点     
 　　1、系统性能的显著提升。     
 　　2、应用启动更快、运行更快、体验更流畅、触感反馈更及时。     
 　　3、更长的电池续航能力。
 　　4、支持更低的硬件。

ART缺点    
　　1、更大的存储空间占用，可能会增加10%-20%。
　　2、更长的应用安装时间。

Dalvik虚拟机性能优化
     1、DEX代码安装时或第一次动态加载时odex化处理。
     2、Android2.3版本提供了JIT机制提升性能；

      JIT(Just-In-Time)，用来在运行时动态地将执行频率很高的dex字节码编译成本地机器码，然后再执行。通过JIT，就可以有效地提高Dalvik虚拟机的执行效率。但是，应用每次运行的时候，部分字节码都需要通过JIT转换为机器码，降低了应用程序运行效率。而ART则是使用AOT进行处理（Ahead-Of-Time），所谓AOT是指在运行以前就把中间代码静态编译成本地代码，这就减去了JIT运行时的转换时间，因此，即使Dalvik采用了JIT，Dalvik总体性能还是不能与直接执行本地机器码的ART虚拟机相比。

AOT的编译器分两种模式：
　　1. 在开发机上编译预装应用；
          C/C++开发应用程序的时候，编译器直接就把它们翻译成目标机器码。
　　2. 在设备上编译新安装的应用；
          在应用安装时将dex字节码翻译成本地机器码。

　art执行功能类图如下：

 

　　通过上图我们可以总结出这样的结论：

　　①在JNI_CreateJavaVM()中，先是调用Create()函数来创建Runtime。Runtime是个单例，创建出来后紧接着调用Init()函数(/art/runtime/runtime.cc)。Init()函数会做很多初始化工作：解析参数，初始化Heap和JavaVMExt结构，线程和信号处理，创建ClassLinker等。

　　②接着调用ClassLinker的FindClass()查找目标类，其中涉及几个关键函数：LookupClass()，DefineClass()，InsertClass()，LoadClass()和LinkClass()。以下简要介绍下它们的主要功能：

　　LookupClass()先在ClassLinker的成员变量class_table_中找指定类，找到就返回，找不到的话看是否要在image中找（class_loader为NULL且dex_cache_image_class_lookup_required为true）。如果要的话就调用LookupClassFromImage()在Image中进行查找，找到了就调用InsertClass()将找到的类放入到class_table_中方便下次查找。

　　DefineClass()做了很多事情，包括了LoadClass()，InsertClass()和LinkClass()等动作。其中，LoadClass()调用LoadField()和LoadMethod()等函数把类中的域和方法数据从dex文件中读出来，填入Class结构。
　　InsertClass()主要功能是把该类写入class_table_中方便下次查找。
　　LinkClass()顾名思义，就是动态绑定虚函数和接口函数了。其调用结构：
　　LinkSuperClass() // 检查父类。
　　LinkMethods()
　　LinkVirtualMethods() // 结合父类进行虚函数绑定，填写Class中的虚函数表vtable_。
　　LinkInterfaceMethods() //处理接口类函数信息iftable_。注意接口类中的虚函数也会影响虚函数表，因此会更新vtable_。
　　LinkInstanceFields() & LinkStaticFields() // 更新域信息，如域中的Offset和类的对象大小等。

　　对于FindClass()来说，类大体有以下几种情况：内置类，启动类，系统类和其它。内置类是很基本的类，一般是初始化时预加载好的（如WellKnownClasses和JniConstants里那一坨），它们可以通过LookupClassFromImage()函数找到。启动类是在BOOTCLASSPATH里的类，由于它们是启动类，所以这里还没有ClassLoader。除掉前面的内置类，其余的通过DexFile::FindInClassPath()查找得到。再就是系统类和其它类，它们的加载过程是类似的，都是通过ClassLoader的loadClass方法，区别在于前者通过特殊的SystemClassLoader进行加载。举例来说，对于一个还没被加载过的启动类，一般流程是这样的：