1、Android虚拟机
Dalvik虚拟机:Dalvik是Android平台最初使用的Java虚拟机,它专为资源受限的设备优化,Dalvik虚拟机执行的是.dex格式的文件,这种格式针对小内存使用进行了优化,每个Android应用程序在独立的Linux进程中运行,拥有一个独立的Dalvik虚拟机实例,这使得Dalvik能够高效地运行多个虚拟系统。
ART(Android Runtime):从Android 5.0(Lollipop)开始,ART取代了Dalvik成为了默认的运行时环境,ART在应用安装时会进行预编译,将字节码转换为机器码存储,从而提高应用的启动和运行速度。
JIT编译器:除了ART,Android还引入了即时编译器(JIT),它可以在应用运行时动态编译代码,进一步提升性能。
NDK(Native Development Kit):对于需要高性能或直接操作硬件的应用,Android提供了NDK,允许开发者使用C或C++编写代码,这些代码可以直接在设备上运行,绕过虚拟机的限制。
2、Android体系结构
操作系统层(OS):Android基于Linux内核,提供了核心的系统服务,如安全性、内存管理、进程管理和网络协议栈。
各种库和Android运行时(Libraries and Android Runtime):这一层包含了一系列的核心库,如C库、多媒体库、SQLite等,以及Android运行时环境,包括Dalvik虚拟机和ART。
应用程序框架层(Application Framework):为开发者提供APIs,简化了组件的重用,允许应用程序发布其功能块供其他应用程序使用。
应用程序层(Applications):包含了所有的Android应用程序,如电子邮件客户端、浏览器等,这些应用程序都是使用Java或Kotlin等语言开发的。
3、Android虚拟机与体系结构的协同工作
应用程序开发与运行:开发者使用Java或Kotlin编写应用程序,这些应用程序通过Android虚拟机在设备上运行,虚拟机负责将高级语言代码转换为机器码,并管理应用程序的生命周期。
系统服务与硬件交互:Android体系结构中的操作系统层和硬件抽象层负责与设备的硬件交互,提供底层的驱动程序和服务,确保应用程序可以访问必要的硬件资源。
性能优化:ART的预编译机制和JIT的动态编译技术共同作用于提升应用程序的性能,使得Android设备能够更加流畅地运行复杂的应用程序。
Android的虚拟机和体系结构是其强大功能的基础,Dalvik和ART作为主要的运行时环境,为应用程序的执行提供了高效的支持,而Android的分层体系结构则确保了系统的可扩展性和稳定性,使得开发者能够创建出丰富多样的应用程序,了解这些基本概念对于深入理解Android系统的工作原理至关重要。
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