ART虚拟机

最新推荐文章于 2025-05-14 15:43:52 发布
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分类专栏： Android
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/LovelyProgrammer/article/details/80588186
本文介绍了Android ART虚拟机的工作原理，包括AOT编译、内存回收机制，特别是对象引用判断、标记-清除算法的应用。详细讨论了Zygote Space、ImageSpace、Allocation Space和Large Object Space的分配策略。此外，还探讨了ART的6种不同的垃圾收集器，包括并行和非并行GC的区别，以及不同收集器在Zygote Space和Allocation Space上的作用。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

ART执行的字节码所以速度会很快，使用AOT(AHead of Time)相对于JIT(Just In Time)会在应用创建的时候将dex编译成字节码时时间会比较长占用空间会比较大

之所以会无缝的替换是因为他实现了虚拟机的接口

内存回收机制

对象的是否被引用 引用链

清除算法 标记-清除

堆分配


ImageSpace 包含了用于预加载系统类对象，这些对象都是在创建oat时创建得到的，存储在boot.art@classes.dex中，以后启动可以不需要加载系统类对象节省时间

zygote 存储zygote继承创建的对象

allocation 和dvk中的active一样对象的创建都是在这个内存中实现的

large object 分配大对象的空间


因为写复制机制，zygote进程回合应用进程公用imageSpace和zygoteSpace


Art同样使用标记-清除算法执行清除对象的操作

不同的是他有6中不同的算法，同步三种，异步三种，分别为


MarkSweep类型的垃圾收集器，用来收集在Zygote Space和Allocation Space上分配的对象。

PartialMarkSweep类型的垃圾收集器，用来收集在Allocation Space上分配的对象

StickyMarkSweep类型的垃圾收集器，用来收集上次GC以来分配的对象




并行GC和非并行GC的区别在于：

        1. 非并行GC的标记阶段和回收阶段是在挂住所有的ART运行时线程的前提下进行的，因此，只需要执行一次标记即可。

        2. 并行GC的标记阶段只锁住了Java堆，因此它不能阻止那些不是正在分配对象的ART运行时线程同时运行，而这些同进运行的ART运行时线程可能会引用了一些在之前的标记阶段没有被标记的对象。如果不对这些对象进行重新标记的话，那么就会导致它们被GC回收，造成错误。因此，与非并行GC相比，并行GC多了一个处理脏对象的阶段。所谓的脏对象就是我们前面说的在GC标记阶段同时运行的ART运行时线程访问或者修改过的对象。

        3. 并行GC并不是自始至终都是并行的，例如，处理脏对象的阶段就是需要挂起除GC线程以外的其它ART运行时线程，这样才可以保证标记阶段可以结束。

        从前面ART运行时垃圾收集机制简要介绍和学习计划一文可以知道，GarbageCollector类有三个直接或者间接的子类MarkSweep、PartialMarkSweep和StickyMarkSweep都可以用来执行垃圾回收，其中，PartialMarkSweep类又是从MarkSweep类直接继承下来的，而StickyMarkSweep类是从PartialMarkSweep类直接继承下来的。MarkSweep类用来回收Zygote Space和Allocation Space的垃圾，PartialMarkSweep类用来回收Allocation Space的垃圾，StickyMarkSweep类用来回收上次GC以来在Allcation Space上分配的最终又没有被引用的垃圾。



参考文章

https://blog.youkuaiyun.com/luoshengyang/article/details/39256813

https://blog.youkuaiyun.com/luoshengyang/article/details/42072975

JVM / Dalvik / ART虚拟机
武天旭的博客
10-01 705
一、关于Dalvik和ART虚拟机 1、Android4.4之前的Android运行时是Dalvik虚拟机。它使用即时编译。 2、Android4.4中引入了ART虚拟机，但默认的Android运行时依然是Dalvik虚拟机。 3、Android5.0开始的Android运行时默认是ART虚拟机。它使用提前编译。 二、Dalvik虚拟机 2.1、Dalvik和标准Java虚拟机（JVM）首要差别 Dalvik基于寄存器，而 JVM基于栈。基于寄存器的虚拟机对于编译后变大的程序来说，在它们执行的时候，执行的
讲讲android art虚拟机的内存
challenge51all的专栏
08-15 502
例如，如果应用中存在大量的图片资源，需要及时回收不再使用的图片对象，以避免内存泄漏和内存溢出。或者，对于频繁创建和销毁的小对象，可以考虑使用对象池来复用对象，减少内存分配和垃圾回收的开销。假设一个在线视频播放应用，在缓存视频数据时，如果不注意内存限制和及时释放不再使用的缓存数据，可能会导致内存占用过高，影响系统性能甚至导致应用崩溃。：常用于新生代的垃圾回收，将存活的对象复制到另一个 Survivor 区，然后清理原来的区域。：适用于老年代，先标记出存活的对象，然后清除未标记的对象。
art虚拟机介绍
weixin_34268579的博客
04-02 152
　　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...
android的ART虚拟机初探（非常详细）从零基础到精通，收藏这篇就够了！
最新发布
leah126的博客
05-14 487
而AOT就是向C++编译过程靠拢的一项技术：当APK在安装的时候，系统会通过一个名称为dex2oat的工具将APK中的dex文件编译成包含本地机器码的oat文件存放下来。而在ART虚拟机上安装时，Dex文件会直接由dex2oat工具翻译成oat格式的文件，oat文件中既包含了dex文件中原先的内容，也包含了已经编译好的native代码。在Dalvik虚拟机上，APK中的Dex文件在安装时会被优化成odex文件，在运行时，会被JIT编译器编译成native代码。通过其中的信息可以索引到编译后的机器码。
art虚拟机
triker的专栏
08-20 333
ART是在Android 4.0引入并在Android 5.0中设为默认解决方案的主要特性之一。ART取代了Dalvik，但是前者与后者仍然保持了字节码级的兼容。ART的主要特征之一就是安装时对应用的AOT编译。这种方式的主要优点就是优化 产生的本地代码性能更好，执行起来需要更少的电量。劣势在于安装文件所需的空间和时间。在Android 6.0中， 大的应用需要数分钟才能安装完。 但是在Android N开发者预览版包含了一个混合模式的运行时。应用在安装时不做编译，而是解释字节码，所以可以
Art虚拟机--内置类
u013481017的博客
10-30 195
一、 抽象的位置在art/mirror文件夹内。mirror意思是这个java类的一个c++镜像 1、Object是基类 2、感觉都是画画图，看看源码就明白了
Android ＡＲＴ虚拟机（一）
lin20080410的专栏
02-12 6228
Android的应用程序开发语言首选的是java，所以Android虚拟机或多或少都会借鉴ＪＶＭ中的一些设计思想和技术实现。虽然严格意义上讲Android的dalvik/art并不是纯正的ｊａｖａ虚拟机（因为没有完全遵循ＪＶＭ规范），但是本质上跟hotspot等ｊｖｍ又有很多相似。所以先理解java虚拟机对理解Ａｎｄｒｏｉｄ虚拟机是会有很大帮助的。ｊａｖａ虚拟机解决的核心问题是:write onc...
Android虚拟机ART
12-10
**Android虚拟机ART详解** Android运行环境的核心组成部分之一就是虚拟机，从早期的Dalvik到现在的Android RunTime（ART），这一进化过程极大地提升了Android应用的性能和效率。本文将深入探讨ART的工作原理、优势...
Java方法在art虚拟机中的执行
啃着地瓜数星星
12-19 2152
前言 ART 虚拟机执行 Java 方法主要有两种模式：quick code 模式和 Interpreter 模式 quick code 模式：执行 arm 汇编指令 Interpreter 模式：由解释器解释执行 Dalvik 字节码 在之前的文章 ART 虚拟机 — Interpreter 模式 中详细介绍了 Interpreter 模式，因此本篇文章将代入一些例子，来帮助大家更好的理解 ...
ART 虚拟机下 DexClassLoader 类加载器脱壳点总结
weixin_43733912的博客
08-29 421
加固厂商可能使用 InMemoryDexClassLoader 类加载器 , 也可能使用 DexClassLoader 类加载器 , 这里为了保证不管使用什么类加载器 , 都可以进行脱壳 , 选择 2 22 个类加载器都有的脱壳点 , 可以兼容两种类加载器;在 /art/runtime/dex_file.cc#OpenFile 函数中 , 调用了 /art/runtime/dex_file.cc#OpenCommon 函数 , 是脱壳点;// ★ 脱壳点后汉书。...
虚拟机之ART
xutao20170209的博客
05-19 606
ART概述 ART是google开发的运行java程序的运行时环境，他实现了Java虚拟机接口，有垃圾收集机制，还有Java核心类库的调用，可以理解为是Java虚拟机，但并不是标准的Java虚拟机。ART执行的是AOT（提前编译）后的本地机器码，java虚拟机是解释执行class文件,Dalvik虚拟机也是解释执行dex字节码，所以ART比DVM快。 ART执行的是oat文件 1. oat文
Android ART虚拟机
热门推荐
u011337574的专栏
08-02 1万+
转载自：https://blog.youkuaiyun.com/luoshengyang/article/details/45017207 Android与ios相比，一直被人诟病它的流畅性。android的流畅性问题，有一部分原因就归结于它的应用程序和部分系统服务是运行虚拟机之上的，也就是运行在Dalvik虚拟机之上，而ios的应用程序和系统服务都是直接执行本地机器指令的。除了使用ATR替换Dalvik之...
Android上的ART虚拟机
weixin_33928467的博客
10-15 2177
本会讲解Android上的ART虚拟机。 我的博客中，还有另外两篇关于Android虚拟机的文章也可以配套阅读： Android上的Dalvik虚拟机 Android上ART虚拟机 从Android 5.0（Lollipop）开始，Android Runtime（下文简称ART）就彻底代替了原先的Dalvik，成为Android系统上新的虚拟机。 这...
Dalvik 和 ART虚拟机
wangbuji的博客
10-19 1546
1. Dalvik 虚拟机 Dalvik 虚拟机（Dalvik Virtual Machine），简称 Dalvik VM 或者 DVM。它是 Google 专门为 Android 平台开发的虚拟机，运行在 Android 运行时库中。DVM 并不是一个 Java 虚拟机，原因如下。 1.1 DVM 与 JVM 的区别 DVM 没有遵循 JVM 规范来实现，与 JVM 主要区别如下： 1. 基于的架构不同 JVM 的执行的指令是基于栈结构，这就意味着需要去栈中读写数据，所需的指令会很多，会导致速度
ART虚拟机（一）—— Dalvik 与ART概念
九天
01-09 1126
本系列文章记录对ART虚拟机学习过程中的一些资料记录，及个人对虚拟机的一些理解。
ART虚拟机之Trace原理（转）
weixin_34000916的博客
05-18 176
一、概述 Android 6.0系统采用的art虚拟机，所有的Java进程都运行在art之上，当应用发生ANR(Application Not Response，其中最终的一个环节便是向目标进程发送信号SIGNAL_QUIT, 传统的linux则是终止程序并输出core;而对于Android进程来说当收到SIGQUIT时，Java层面的进程都是跑在虚拟机之上的，ART虚拟机会捕获该信号，并输出相应...
Dalvik虚拟机、ART虚拟机
weixin_40763897的博客
09-19 2230
Dalvik虚拟机是Google区Android平台开发的虚拟机，它是Adnroid4.4以前的应用的解释执行器。Dalvik虚拟机并不是Java虚拟机（JVM）的替代器。 Dalvik虚拟机与Java虚拟机最大的不同就是Dalvik是基于寄存器，而Java虚拟机是基于栈的。为什么为这样呢？首先，Java高级程序语言是为了跨平台而被设计出来的，在运行前需要通过编译程序将Java代码翻译成中间代码（...
android 14 ART虚拟机
03-14
### Android 14 中 ART 虚拟机的工作原理与特性 #### 工作原理 ART（Android Runtime）作为现代 Android 设备的主要运行环境，其工作原理主要围绕 **AOT (Ahead-of-Time)** 和 **JIT (Just-in-Time)** 编译技术展开。自 Android 7.0 开始，ART 引入了 JIT 编译器以优化性能并减少存储空间占用[^3]。 在 Android 14 中，ART 继续改进编译策略，通过动态调整 AOT 和 JIT 的平衡点来提升应用启动速度和运行效率。具体而言： - **AOT 编译**：在安装阶段将字节码转换为本地机器码，从而显著提高首次加载的速度。 - **JIT 编译**：针对频繁执行的代码片段实时生成高效的机器指令，并将其缓存到设备上以便后续调用时重用。 此外，ART 使用分代垃圾回收机制（Generational Garbage Collection），能够更高效地管理内存资源。这种机制将堆分为年轻代（Young Generation）、老年代（Old Generation）等多个区域，分别采取不同的清理算法以降低停顿时间[^2]。 #### 主要特性 以下是 Android 14 中 ART 虚拟机的关键特性和增强功能： 1. **Profile-Guided Optimization (PGO)**： PGO 是一种基于实际使用情况的数据驱动方法，用于指导编译过程中的决策制定。通过对常用路径进行优先级排序，可以进一步缩短冷启动时间和热路径延迟[^4]^。 2. **并发标记清除（Concurrent Mark-Sweep, CMS）GC 改进**： 新版 ART 提升了 CMS 垃圾收集器的表现力，减少了全局暂停的时间窗口长度以及频率。这使得用户体验更加流畅无卡顿现象发生[^5]^。 3. **内存分配优化**： ART 实现了一种新型的对象布局方案——Compact Object Layouts，它允许更好地利用 CPU 缓存行大小来进行连续数据访问操作，进而改善整体吞吐量表现[^6]^。 4. **安全性加强措施**： - 加密 Dex 文件传输流程防止中间人攻击； - 扩展验证链路至第三方库级别确保供应链安全； 5. **调试支持扩展**： 提供更为丰富的诊断工具集帮助开发者快速定位问题所在位置及其根本原因分析能力得到极大程度上的强化[^7]^。 ```python # 示例 Python 伪代码展示如何模拟简单的 GC 行为 class SimpleGarbageCollector: def __init__(self): self.objects = [] def add_object(self, obj): if not any(o is obj for o in self.objects): # 检查是否存在相同引用 self.objects.append(obj) def remove_unreferenced_objects(self): global_vars = globals().values() referenced_objs = set(global_vars).union(*(vars(x).values() for x in global_vars)) unreferenced = [o for o in self.objects if id(o) not in map(id, referenced_objs)] for u in unreferenced: del u gc_instance = SimpleGarbageCollector() def test(): a = {"key": "value"} gc_instance.add_object(a) test() print(len(gc_instance.objects)) # 输出应为 0，因为 'a' 在函数作用域结束后被销毁 ```
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