1.1.3 運(yùn)行時(shí)

和所有的Java程序運(yùn)行平臺(tái)一樣，為了實(shí)現(xiàn)Java程序在運(yùn)行階段的二次編譯，Android為它們提供了運(yùn)行時(shí)（Runtime）的支撐。

Android的運(yùn)行時(shí)由Java核心類庫和Java虛擬機(jī)Dalvik共同構(gòu)成。Java核心類庫涵蓋了Android框架層和應(yīng)用層所要用到的基礎(chǔ)Java庫，包括Java對(duì)象庫、文件管理庫、網(wǎng)絡(luò)通信庫，等等。

Dalvik是為Android量身打造的Java虛擬機(jī)，負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)解析執(zhí)行應(yīng)用、分配空間、管理對(duì)象生命周期等工作。如果說框架層是整個(gè)Android的大腦，決定了Android應(yīng)用的設(shè)計(jì)特征，那么，Dalvik就是Android的心臟，為Android的應(yīng)用提供動(dòng)力，決定它們的執(zhí)行效率。

與為低端移動(dòng)設(shè)備而設(shè)計(jì)的J2ME虛擬機(jī)不同，Dalvik是專門為高端設(shè)備而優(yōu)化設(shè)計(jì)的。它沒有采用基于棧的虛擬機(jī)架構(gòu)，而是采取了基于寄存器的虛擬機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)。通常來說，基于棧的虛擬機(jī)對(duì)硬件的依賴程度小、生成的應(yīng)用更節(jié)約空間，可以適配更多的低端設(shè)備；而基于寄存器的虛擬機(jī)，對(duì)硬件的門檻會(huì)更高一些，編譯出的應(yīng)用可能會(huì)耗費(fèi)稍多的存儲(chǔ)空間，但它的執(zhí)行效率更高，更能夠發(fā)揮高端硬件（主要指處理器）的能力。

Dalvik沒有沿用傳統(tǒng)的Java二進(jìn)制碼（Java Bytecode）作為其一次編譯的中間文件，而是應(yīng)用了新的二進(jìn)制碼格式文件.dex。在Android應(yīng)用的編譯過程中，它會(huì)先生成若干個(gè).class文件，然后統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成一個(gè).dex文件。在轉(zhuǎn)換過程中，Android會(huì)對(duì)部分.class文件中的指令做轉(zhuǎn)義，使用Dalvik特有的指令集OpCodes來替換，以提高執(zhí)行效率。同時(shí)，.dex會(huì)整合多個(gè).class文件中的重復(fù)信息，并對(duì)冗余部分做全局的優(yōu)化和調(diào)整，合并重復(fù)的常量定義，以節(jié)約常量池耗費(fèi)的空間。這使得最終得到的.dex文件通常會(huì)比將.class文件壓縮打包得出的.jar文件更精簡。

為了提升Android應(yīng)用的執(zhí)行效率，從垃圾回收器（Garbage Collection，GC）到編譯器，Dalvik一直在各個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)常可以聽到這樣的消息：“新版本的Android系統(tǒng)，比上一個(gè)版本的效率高了x倍。”這大都是改善Dalvik的效果。在Android 2.2中，Dalvik引入了對(duì)JIT（Just-in-time）編譯的支持，將上層應(yīng)用的執(zhí)行效率提升了2～4倍，開啟了Android發(fā)展的新篇章。

由于對(duì)于大部分應(yīng)用開發(fā)者而言，無須了解Android運(yùn)行時(shí)的具體細(xì)節(jié)，因此，本書后續(xù)將不會(huì)詳細(xì)介紹Android運(yùn)行時(shí)的相關(guān)內(nèi)容，有興趣的讀者，可以另行查閱相關(guān)資料和源代碼。