dv虚拟机，art虚拟机

虽然，dv虚拟机4.4以后已经过时，但安卓系统的架构和联系，大部分还是没有变动，通过本文的几个问题出发，探索虚拟机和进程之前的联系。

zygote进程和虚拟机的联系

答：所有运行的应用程序的虚拟机进程都是由zygote创建的。
zygote进程，fork应用进程，接着在进程中运行各自的虚拟机。

dv虚拟机包括哪些功能模块。

答：
1.进程管理：进程隔离，每一个Android应用在底层都对应独立的虚拟机，依赖zygote机制。
2.线程管理：Android应用的所有线程都对应一个Linux线程。
3.类加载器：解析dex文件并加载dv字节码
4.解释器：根据自身指令集解释字节码
5.内层管理：分配系统启动初始化和应用程序运行时需要的内存资源。
6.JIT（just-in-time）:即时编译.在解释器解释字节码时动态的编译程序，以缓解解释器的低效工作。
7.JNI:本地方法调用。
8.反射机制实现模块。
9.调试支持模块。

zygote任务

zygote启动后主要负责：
1）启动系统服务 SystemServer进程。
2）创建子进程运行Android应用程序。

zygote机制是如何实现的

zygote进程是由init进程根据system/core/rootdir/init.rc文件中的配置项创建的，init进程是系统启动后运行在用户空间的首个进程。init进程启动完系统运行所需的各种Daemon线程，即守护线程，然后启动zygote进程。

zygote是一个虚拟机进程，也是虚拟机实例的孵化器。他在系统启动时产生，完成虚拟机的初始化，库的加载，预制类库和初始化等操作。
每当系统要求执行一个andorid应用程序，zygote就会fork出一个子进程。
zygote首先会fork出system_server进程（它是绝大多数系统服务的守护进程，监听socket等待请求命令），当系统需要一个新的虚拟机实例时，zygote会迅速复制自身，以最快的速度提供给系统。对于只读的系统库，所有虚拟机实例都和zygote共享一块内存区域，有效的节省开销。

zygote复制自身创建虚拟机进程的好处

zygote进程通过复制本身快速提供虚拟机实例来执行Android应用程序，能有效的减少系统负担，提高设备利用率。

1.应用程序每次运行都要重新初始化和启动虚拟机，这过程比价耗时。
zygote通过复制，共享已运行的虚拟机代码与内存信息，缩短应用运行所耗时间。
2.zygote启动时，先将应用程序要使用的Androidframework中的类和资源加载到内存中，并组织形成所用资源的链接信息。新运行的应用程序不需要重新形成资源的链接信息。

zygote创建进程的三种方式

1.fork 子进程
2.forSystemServer 系统进程会一直存在系统中，一旦子进程退出，父zygote进程也会退出。系统init 进程通过重启zygote 进程，进而重启系统进程。
3.forkAndSpecialize

dv虚拟机启动流程

1.启动init进程
2.创建并启动zygote进程
3.创建虚拟机，初始化虚拟机
4.装载运行时核心类并校验字节码 （apk解压dex文件并对dex解析，类加载）
5.加载main 方法，分配内存
6.执行程序字节码（本地方法调用，解释器，即时编译，反射机制等）

apk文件生成

1.将java文件编译成字节码（.class）文件，
2.dx工具将字节码转成dex文件（classes.dex）
3.aapt工具将dex、资源（Resource）AndroidMainfest.XML组合成一个应用程序包。

为什么第一次打开apk,会较慢？
答：为了提高性能，android系统会对dex文件进行优化。优化后的文件以odex
结尾，之后启动会直接使用优化后的文件。

附上Android系统结构图：

image

art虚拟机

art虚拟机启动流程和dv虚拟机类似。
art好比JIT 技术的升级版：(运行时动态加载)，直接转成本地机器码。

1.启动：
都实现了Java虚拟机的接口，只不过加载库文件不一样。虚拟机接口如下：
a) JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs -- 获取虚拟机的默认初始化参数
b)JNI_CreateJavaVM -- 在进程中创建虚拟机实例
c)JNI_GetCreatedJavaVMs -- 获取进程中创建的虚拟机实例

在Android系统中，Davik虚拟机实现在libdvm.so中，ART虚拟机实现在libart.so中。也就是说，libdvm.so和libart.so导出了JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs、JNI_CreateJavaVM和JNI_GetCreatedJavaVMs这三个接口，供外界调用。

2.apk安装：
a)解析：
都是需要解析dex 字节码
b)加载：
一个需要加载dex字节码，需要解释器的帮忙。
一个直接加载本地机器码。
c)安装时优化。
一个翻译成odex文件, （优化的dex文件）
一个直接翻译成oat文件，（elf文件，包含机器指令）

都是fork新的进程，创建新的虚拟机，只是一个是dv,一个是art。