深度解讀Android應用程序性能

蘋果公司推出的IPHONE以來，谷歌也不遜色也隨機推出他們自己手機的操作系統，android應用程序是基於Linux內核的軟件平台和操作系統，希望本文能夠給大家多多幫助。

和在低速CPU上表現出的高性能，確實令人刮目相看。依賴於底層Posix兼容的操作系統，它可以簡單的完成進程隔離和線程管理。每一個android應用在底層都會對應一個獨立的Dalvik虛擬機實例，其代碼在虛擬機的解釋下得以執行。

很多人認為Dalvik虛擬機是一個Java虛擬機，因為android的編程語言恰恰就是Java語言。但是這種說法並不准確，因為Dalvik虛擬機並不是按照Java虛擬機的規范來實現的，兩者並不兼容；同時還要兩個明顯的不同：

◆Java虛擬機運行的是Java字節碼，而Dalvik虛擬機運行的則是其專有的文件格式DEX（Dalvik Executable）。
◆在Java SE程序中的Java類會被編譯成一個或者多個字節碼文件（.class）然後打包到JAR文件，而後Java虛擬機會從相應的CLASS文件和JAR文件中獲取相應的字節碼；
◆android應用程序雖然也是使用Java語言進行編程，但是在編譯成CLASS文件後，還會通過一個工具（dx）將應用所有的CLASS文件轉換成一個DEX文件，而後Dalvik虛擬機會從其中讀取指令和數據。

android運行庫包括兩部分：核心庫和Dalvik虛擬機。核心庫包括了最基本的類庫，如data structure, network, UtilitIEs, File system等的，很多實現代碼都是來自apache Harmony項目。主要目的是保證虛擬機的類庫能夠和Java SE的類庫最大可能的兼容，從而降低應用開發者從Java SE陣營轉移到android開發陣營的難度，增加其可用性。

Dalvik虛擬機主要是完成對象生命周期的管理，堆棧的管理，線程管理，安全和異常的管理，以及垃圾回收等等重要功能。 Dalvik虛擬機的主要特征Dalvik 虛擬機非常適合在移動終端上使用，相對於在桌面系統和服務器系統運行的虛擬機而言，它不需要很快的CPU速度和大量的內存空間。

根據Google的測算，64M的RAM已經能夠令系統正常運轉了。其中24M被用於底層系統的初始化和啟動，另外20M被用於高層啟動高層服務。當然，隨著系統服務的增多和應用功能的擴展，其所消耗的內存也勢必越來越大。 歸納起來，Dalvik虛擬機有如下幾個主要特征:

◆調整所有字段的字節序（LITTLE_ENDIAN）和對齊結構中的沒一個域
◆驗證DEX文件中的所有類
◆對一些特定的類進行優化，對方法裡的操作碼進行優化

每一個android應用程序都運行在一個Dalvik虛擬機實例裡，而每一個虛擬機實例都是一個獨立的進程空間。虛擬機的線程機制，內存分配和管理，Mutex等等都是依賴底層操作系統而實現的。所有android應用的線程都對應一個Linux線程，虛擬機因而可以更多的依賴操作系統的線程調度和管理機制。

不同的應用在不同的進程空間裡運行，加之對不同來源的應用都使用不同的Linux用戶來運行，可以最大程度的保護應用的安全和獨立運行。
Zygote是一個虛擬機進程。

同時也是一個虛擬機實例的孵化器，每當系統要求執行一個 android應用程序，Zygote就會FORK出一個子進程來執行該應用程序。這樣做的好處顯而易見：Zygote進程是在系統啟動時產生的，它會完成虛擬機的初始化。

庫的加載，預置類庫的加載和初始化等等操作，而在系統需要一個新的虛擬機實例時，Zygote通過復制自身，最快速的提供個系統。另外，對於一些只讀的系統庫，所有虛擬機實例都和Zygote共享一塊內存區域，大大節省了內存開銷。