art编译原理

‘壹’ Android 的 ART 是什么东西，有何作用

ART 的机制与 Dalvik 不同。在Dalvik下，应用每次运行的时候，字节码都需要通过即时编译器（just in time ，JIT）转换为机器码，这会拖慢应用的运行效率，而在ART 环境中，应用在第一次安装的时候，字节码就会预先编译成机器码，使其成为真正的本地应用。这个过程叫做预编译（AOT,Ahead-Of-Time）。这样的话，应用的启动(首次)和执行都会变得更加快速。
ART有什么优缺点呢？
优点：
1、系统性能的显着提升。
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。
缺点：
1.机器码占用的存储空间更大，字节码变为机器码之后，可能会增加10%-20%（不过在应用包中，可执行的代码常常只是一部分。比如最新的 Google+ APK 是 28.3 MB，但是代码只有 6.9 MB。）
2.应用的安装时间会变长。
tips：现在智能手机大部分都可以让用户选择使用Dalvik还是ART模式。当然默认还是使用Dalvik模式。
用法：设置-辅助功能-开发者选项（开发人员工具）-选择运行环境（不同的手机设置的步骤可能不一样）。

‘贰’ 安卓art和dalvik的区别

Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的java虚拟机。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。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。
Android操作系统已经成熟，Google的Android团队开始将注意力转向一些底层组件，其中之一是负责应用程序运行的Dalvik运行时。Google开发者已经花了两年时间开发更快执行效率更高更省电的替代ART运行时。 ART代表Android Runtime，其处理应用程序执行的方式完全不同于Dalvik，Dalvik是依靠一个Just-In-Time (JIT)编译器去解释字节码。开发者编译后的应用代码需要通过一个解释器在用户的设备上运行，这一机制并不高效，但让应用能更容易在不同硬件和架构上运 行。ART则完全改变了这套做法，在应用安装时就预编译字节码到机器语言，这一机制叫Ahead-Of-Time (AOT）编译。在移除解释代码这一过程后，应用程序执行将更有效率，启动更快。

‘叁’ Android ART虚拟机中 boot.art 和 boot.oat 之间什么关系

程序需要代码与数据才可以运行。

boot.oat的主要内容是代码；

boot.art则是数据——加载好的class信息以及一些事先创建好的对象。

两者之间有相互引用。两者要结合起来才构成ART的事先编译（AOT）构成的环境。
默认情况下，ART会将boot.art加载到boot.oat的前面，两者在内存中紧挨在一起。
1. boot.art是一个header + class object的映射内存。主要包含的是在framework/preload-classes.txt里面列出的类的对象。
2. boot.art里面使用的都是绝对地址，因此boot.art必须被加载到固定位置；
3. boot.oat里面如果要使用某个类、field、method，只要它在boot.art中被定义，那么就可以直接使用决定地址来访问；
4. boot.art在ART中放在imagespace中，GC免疫
5. boot.art和boot.oat的加载地址都是32位的，即便是在64位设备上，高32位都是0.
6. 不要以为把boot.art映射到内存，里面的class就可以直接用了。那些<cinit>初始化内部代码native方法或者有loadlibrary的代码，还必须在加载后做最后的初始化，否则类的初始化不能有效完成。

‘肆’ 安卓ART模式是什么意思 ART模式有什么作用及功能

ART代表Android Runtime，其处理应用程序执行的方式完全不同于Dalvik，Dalvik是依靠一个Just-In-Time (JIT)编译器去解释字节码。开发者编译后的应用代码需要通过一个解释器在用户的设备上运行，这一机制并不高效，但让应用能更容易在不同硬件和架构上运 行。ART则完全改变了这套做法，在应用安装时就预编译字节码到机器语言，这一机制叫Ahead-Of-Time (AOT）编译。在移除解释代码这一过程后，应用程序执行将更有效率，启动更快。

‘伍’ 为什么有的要编art

有的要编art是因为可以提高启动和运行速度。
ART是一个AOT编译器。所谓AOT (Ahead of Time)是指在运行以前就把中间代码静态编译成本地代码，而JIT (Just inTime)则是在运行时动态编译。
AOT的主要编译过程发生于开发用机，因此编译得慢一点没关系，可以充分的做各种耗时的优化，JIT在运行时动态编译，通常不能做太耗时的优化，否则影响启动和运行速度 更具体一点。

‘陆’ Gradle编译-APK编译过程

在早期的Android设备中（Android5.0以下）都是使用的Dalvik虚拟机，Dalvik支持经过转换的.dex文件。.dex格式是专为Dalvik设计的一种适合内存和处理器速度有限的系统。

但是在Android5.0,google用ART全面取代的Dalvik。Android7.0中又添加了JIT编译器，使得Android性能也有不少提升。

上图为从Android源文件开始，最终到APK的过程。
下面博客文章详细介绍了dalvik虚拟机，可供参考学习。
https://www.cnblogs.com/lao-liang/p/5111399.html

dvm（art）和jvm属于不同的虚拟机平台，不同平台要求执行的文件类型也就不一样
dvm(art)--.dex文件
jvm--.class文件

在编译和生成上
java source --.class文件 ---jvm执行
java source --.class文件 ---.dex文件 --- dvm执行

Android Runtime (ART) 是 Android 上的应用和部分系统服务使用的托管式运行时。ART 及其前身 Dalvik 最初是专为 Android 项目打造的。作为运行时的 ART 可执行 Dalvik 可执行文件并遵循 Dex 字节码规范。

ART 和 Dalvik 是运行 Dex 字节码的兼容运行时，因此针对 Dalvik 开发的应用也能在 ART 环境中运作。不过，Dalvik 采用的一些技术并不适用于 ART。

ART的功能
1.预先 (AOT) 编译
使用ART编译器时，应用程序在安装期间就已经把dex字节码翻译并存储在设备上，运行时，只需要执行这些翻译好的就可以了，因此执行速度也快了不少。
2.垃圾回收方面的优化

3.开发和调试方面的优化

构建流程涉及许多将项目转换成 Android 应用软件包 (APK) 的工具和流程。构建流程非常灵活，因此了解它的一些底层工作原理会很有帮助。

‘柒’ ART模式的ART模式是什么

了解了Dalvik模式之后，我们便要了解一下Android4.4中新加入的ART模式，该模式的完整名称是Androidruntime，事实上谷歌的这次优化源于前不久其收购的一家名为Flexycore的公司，该公司一直致力于Android系统的优化，而ART模式也是在该公司的优化方案上演进而来。
ART模式与Dalvik模式最大的不同在于，在启用ART模式后，系统在安装应用的时候会进行一次预编译，在安装应用程序时会先将代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。
从这方面来看，ART模式确实能够改善Android平台一直以来在兼容性方面的妥协，但另一方面，应用经过预编译后的容量，以及应用是否兼容该模式也是需要重点考虑的问题。

‘捌’ 编译原理 与外部模式匹配是什么意思 外部模式是什么

ART模式，相信不少人在听到这个词时的反映是一脸懵逼，表示并不清楚ART模式是什么，更不知道ART模式有什么用。鉴于此，今天安下小编就大家详细介绍下ART模式是什么，以及ART模式的用途，感兴趣的朋友不妨来看一看吧！

一、ART模式是什么？
ART模式英文全称为：Android runtime，谷歌Android 4.4系统新增的一种应用运行模式，与传统的Dalvik模式不同，ART模式可以实现更为流畅的安卓系统体验，对于大家来说，只要明白ART模式可让系统体验更加流畅，不过只有在安卓4.4以上系统中采用此功能。
如果你对ART模式原理感兴趣，不放接下来往下看。
在4.4系统之前，Android系统在Linux的底层下构筑Dalvik一层的虚拟机，通过其可以更好适应多样的硬件架构，开发者只需要按一套规则进行应用便可，无需因为不同的硬件架构而处理与底层的驱动关系，大大提高开发的效率。
不过提高了开发效率，但因为应用均是运行在Dalvik虚拟机中，因此应用程序每次运行的时候，一部分代码都需要重新进行编译，这过程需要消耗一定的时间和降低应用的执行效率，最明显的便是拖延了应用的启动时间和降低运行速度。谷歌在安卓4.4之前的系统中加多一层虚拟机的初衷，不但是为了加快应用的开发效率，更是为了适应Android诞生之初硬件多样性的问题。
不过最新的Android 4.4，谷歌准备利用新的模式去代替之前Dalvik虚拟机，那便是ART模式。ART模式便是Android Runtime，其能够令系统更加高效和省电，执行效率大大提高。
二、ART模式有什么用？
通过以上详细的ART模式介绍，相信大家对于ART模式的作用已经有所了解了，ART模式最大的作用就是提升了安卓系统流畅度，相比Dalvik模式中出现的耗电快、占用内存大、即使是旗舰机用久了也会卡顿严重等现象，ART模式中这种问题得到了很好的解决，通过在安装应用程序时，自动对程序进行代码预读取编译，让程序直接编译成机器语言，免去了Dalvik模式要时时转换代码，实现高效率、省电、占用更低的系统内存、手机运行流畅。
之前谷歌宣称，安卓4.4运行内存仅有512M RAM即可流畅运行，也就是所，一些老款低配机也可以流畅运行Android 4.4系统，从侧面也可以看出ART模式对于提升系统流畅度还是非常有帮助的。
三、ART模式其他问题
任务事物都有两面性，ART模式可以降低手机硬件配置要求，减少RAM内存依赖，不过在安卓4.4系统中，安装应用的时间比安卓4.4以下版本系统更长，这主要由于应用安装过程中需要先执行编码导致，并且安装应用更占存储空间（ROM）。
根据目前的测试，ART模式安装应用所占的ROM空间比Dalvik模式多了接近一倍，不过鉴于目前手机ROM存储空间越来越大，并且支持扩展，这些都不是什么问题。

另外值得一提的是，ART模式目前还存在一些兼容性问题，绝大多数硬件均可以正常运行运行，但也有部分应用会不兼容，会出现闪退现象。这主要是由于Android 4.4并未大规模普及，后期会逐渐得到普及优化。
好了，说了这么多，现在大家应该清楚ART模式是什么，以及ART模式怎么用了吧！ART模式可以大大提升安卓系统的流畅性，有需要的朋友不妨也试一试哦！更多精彩安卓教程敬请关注安下的后续更新！

‘玖’ Dalvik和ART的区别

Dalvik模式像是一台折叠自行车，每次骑之前都要组装后才能上路。而ART模式就是一个已经装好的自行车，直接就能上车走人。所以ART模式在效率上肯定是要好于Dalvik。

通过以上这种表格，我们可以直白的看出，全新的ART模式具备用RAM内存小、流畅度更好以及更省电的特性。
1：ART模式是Android runtime的简称。在ART虚拟机环境下，Android对程序只进行一次编译，就是在程序安装时。在安装应用时，ART虚拟机就先将程序的Java语言转化为适合Android系统运行的机器语言，而且是一次编译终身受用。这样就免于程序每次运行时，都要重新编译的麻烦了，系统的运行效率被大大提高。
2：Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的Java虚拟机。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。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[1] 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。

‘拾’ art模式有什么好处

在ART模式下，系统体验到底有什么不同。要开启ART模式操作比较简单，首先是开启Android系统的开发者选项，具体开启方式同Android 4.3的一样，同样是连续
点击7次版本号即可。接着进入开发者模式，在“选择运行环境中”将运行模式由默认的Dalvik的修改为“使用ART”，切换成功以后系统会自动重启并且自动更新系统，更新
系统是因为系统程序也需要重新编译。切换模式后最明显的变化就是安装程序的空间明显增加，这是因为程序将编译后的机器语言会一同保存在手机中。还有一个变化
就是运存的占用率明显降低了，这是因为开机后的系统程序已经不再需要虚拟机进行重新编译。而且最让我们欣喜的是，在ART模式下系统的流畅度有非常大的提升，不
管是滑动界面还是运行程序，整个系统的流畅度已经达到了如丝般顺滑的地步，与iOS系统不相上下，注意这里说的如丝顺滑毫不夸张。