深度解读Android应用程序性能

苹果公司推出的IPHONE以来，谷歌也不逊色也随机推出他们自己手机的操作系统，Android应用程序是基于Linux内核的软件平台和操作系统，希望本文能够给大家多多帮助。

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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应用程序虽然也是使用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。

Android运行库包括两部分：核心库和Dalvik虚拟机。核心库包括了最基本的类库，如data structure, network, Utilities, File system等的，很多实现代码都是来自Apache Harmony项目。主要目的是保证虚拟机的类库能够和Java SE的类库***可能的兼容，从而降低应用开发者从Java SE阵营转移到Android开发阵营的难度，增加其可用性。

Dalvik虚拟机主要是完成对象生命周期的管理，堆栈的管理，线程管理，安全和异常的管理，以及垃圾回收等等重要功能。 Dalvik虚拟机的主要特征Dalvik 虚拟机非常适合在移动终端上使用，相对于在桌面系统和服务器系统运行的虚拟机而言，它不需要很快的CPU速度和大量的内存空间。

根据Google的测算，64M的RAM已经能够令系统正常运转了。其中24M被用于底层系统的初始化和启动，另外20M被用于高层启动高层服务。当然，随着系统服务的增多和应用功能的扩展，其所消耗的内存也势必越来越大。 归纳起来，Dalvik虚拟机有如下几个主要特征:

◆调整所有字段的字节序（LITTLE_ENDIAN）和对齐结构中的没一个域 
◆验证DEX文件中的所有类 
◆对一些特定的类进行优化，对方法里的操作码进行优化

每一个Android应用程序都运行在一个Dalvik虚拟机实例里，而每一个虚拟机实例都是一个独立的进程空间。虚拟机的线程机制，内存分配和管理，Mutex等等都是依赖底层操作系统而实现的。所有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。

不同的应用在不同的进程空间里运行，加之对不同来源的应用都使用不同的Linux用户来运行，可以***程度的保护应用的安全和独立运行。 
Zygote是一个虚拟机进程。

同时也是一个虚拟机实例的孵化器，每当系统要求执行一个 Android应用程序，Zygote就会FORK出一个子进程来执行该应用程序。这样做的好处显而易见：Zygote进程是在系统启动时产生的，它会完成虚拟机的初始化。

库的加载，预置类库的加载和初始化等等操作，而在系统需要一个新的虚拟机实例时，Zygote通过复制自身，最快速的提供个系统。另外，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，大大节省了内存开销。

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