Android各版本虚拟机的Dexopt区别

简述

从Android 2.1版本到现在的Android 11 , 中间虚拟机变化过三次 :

各个版本ClassLoader加载的区别

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各个版本dexopt产物的区别

5.0以下

使用Dalvik虚拟机 , 生成odex文件 . Dalvik采用的是JIT编译+解释器，也就是即时编译，每次应用运行时会实时将Dex翻译成机器码.

• 优点 : 安装速度超快 , 占用存储空间小
• 缺点 :
  • 由于在Dex加载时会触发dexopt , 导致Multidex加载的时候会非常慢
  • 由于热点代码的Monitor一直在运行 , 解释器解释的字节码会带来CPU和时间的消耗, 会带来电量的损耗

5.0 - 7.0

使用ART虚拟机 , 生成oat文件. 在ROM OTA或者恢复出场设置后 , 会要进行dex2oat根据当前ROM进行重新编译生成.oat文件.

• 优点 : 运行时省电 , 运行速度快
• 缺点 :
  • 由于安装APK时触发dex2oat , 需要编译成native code , 导致安装时间过长
  • 由于dex2oat生成的文件较大 , 会占用较多的空间

7.0 - 8.0

使用ART虚拟机 , 但是在7.0之上 , 增加了.vdex与.art机制 , 在ART虚拟机再次启动/升级 , 加载Dex/Oat文件时 , 会减少Dex的校验时间 , 提升加载与运行效率

9.0

在ART虚拟机的基础上 , 增加了Cdex ( Compat Dex )机制 ,

compat_dex_file.h

Odex、Vdex、Cdex、Art文件

• .vdex：其中包含 APK 的未压缩 DEX 代码，以及一些旨在加快验证速度的元数据。 目的是为了避免不必要的验证Dex文件合法性的过程，例如首次安装时进行dex2oat时会校验Dex 文件各个section的合法性，这时候使用的compiler filter 为了照顾安装速度等方面，并没有采用全量编译，当app启动后，运行一段时间后，收集了足够多的jit 热点方法信息，Android会在后台重新进行dex2oat, 将热点方法编译成机器代码，这时候就不用再重复做验证Dex文件的过程了
• .odex：其中包含 APK 中已经过 AOT 编译的方法代码。
• .art(optional)：其中包含 APK 中列出的某些字符串和类的 ART 内部表示，用于加快应用启动速度。在ART加载的时候 , 则是通过Image进行加载.

Compiler-fileter

在dex2oat的时候 , 会有一个目标编译类型 , 会有以下几类 , 根据时机不同dex2oat的编译方式也会不同

• verify：只运行 DEX 代码验证。
• quicken：运行 DEX 代码验证，并优化一些 DEX 指令，以获得更好的解译器性能。
• speed：运行 DEX 代码验证，并对所有方法进行 AOT 编译。
• speed-profile：运行 DEX 代码验证，并对配置文件中列出的方法进行 AOT 编译。

参考资料

配置