Меню

Андроид среда dalvik и art: сравнение Dalvik и ART / Хабр

сравнение Dalvik и ART / Хабр

Привет, Хабр! Около полугода назад я публиковал подробный «гайд» по JVM. Пост, в целом, зашел, а в комментариях спросили, не планируется ли “чего-то по андроиду”. Наконец, у меня дошли руки.

В этом посте поговорим о среде выполнения в Android. В частности, я постараюсь кратко, но емко изложить, чем отличается ART и Dalvik, и как со временем улучшились средства разработки в Android. Тема явно не новая, но, надеюсь, придется кстати тем, кто только начинает вникать. Кому интересно — добро пожаловать под кат.

Виртуальная машина


Сначала, давайте разберемся чем отличается JVM от DVM.

Java Virtual Machine — виртуальная машина, способная выполнять байт-код Java независимо от базовой платформы. Она опирается на принцип “Write once, run anywhere”. Байт-код Java может быть запущен на любой машине, способной поддерживать JVM.

Компилятор Java преобразует .java файлы в class-файлы (байт-код). Байт-код передается JVM, который компилирует его в машинный код для исполнения непосредственно на CPU.

Особенности JVM:

  • Имеет стековую архитектуру: в качестве структуры данных, куда помещаются и хранятся методы, используется стек. Он работает по схеме LIFO или “Last in — First Out” или “Последним вошел, первым вышел”.
  • Может запускать только class-файлы.
  • Использует JIT-компилятор.

Dalvik Virtual Machine (DVM) — виртуальная Java машина, разработанная и написанная Дэном Борнштейном (англ. Dan Bornstein) и другими, как часть мобильной платформы Android.

Можно сказать, что Dalvik — это среда для выполнения компонентов операционной системы Android и пользовательских приложений. Каждый процесс выполняется в своём, изолированном адресном пространстве. Когда пользователь запускает приложение (либо операционная система запускает один из своих компонентов), ядро виртуальной машины Dalvik (Zygote Dalvik VM) создает отдельный, защищенный процесс в общей памяти, в котором непосредственно разворачивается VM, как среда для запуска приложения. Другими словами, изнутри Android выглядит как набор виртуальных машин Dalvik, в каждой из которых исполняется приложение.

Особенности DVM:

  • Использует архитектуру на основе регистров: структура данных, куда помещаются методы, основана на регистрах процессора. За счет отсутствия операций POP и PUSH, команды в регистровой виртуальной машине выполняются быстрее аналогичных команд стековой виртуальной машины.
  • Исполняет байт-код собственного формата: Android dexer (о нем поговорим ниже) преобразует class-файлы в формат .dex, оптимизированные для выполнения на Dalvik VM. В отличие от class-файла, dex-файл содержит сразу несколько классов.

Подробно об архитектуре DVM можно почитать тут.

Android Dexer


Разработчики Android знают, что процесс преобразования Java байткода в .dex байткод для Android Runtime является ключевым шагом в создании APK. Компилятор dex в основном работает “под капотом” в повседневной разработке приложений, но он напрямую влияет на время сборки приложения, на размер файла .dex и производительность во время выполнения.

Как уже упоминалось, сам dex-файл содержит сразу несколько классов. Повторяющиеся строки и другие константы, используемые в нескольких файлах классов, включаются только для экономии места. Байт-код Java также преобразуется в альтернативный набор команд, используемый DVM. Несжатый dex-файл обычно на несколько процентов меньше по размеру, чем сжатый архив Java (JAR), полученный из тех же файлов .class.

Изначально, class-файлы преобразовывались в dex-файлы с помощью встроенного DX-компилятора. Но начиная с Android Studio 3.1 и далее, компилятором по умолчанию стал D8. По сравнению с DX-компилятором, D8 компилирует быстрее и выводит dex-файлы меньшие по размеру, при этом обеспечивая более высокую производительность приложения во время исполнения. Полученный таким образом байт-код dex подвергается минификации с помощью open-source утилиты ProGuard. В итоге, мы получаем тот же dex-файл, но только меньше. Далее этот dex-файл используется для сборки apk и, наконец, для развертывания на устройстве Android.

Но следом за D8 в 2018 году пришел R8, который, по сути, является тем же D8, только с дополнениями.

При работе с Android Studio 3.4 и Android Gradle 3.4.0 plugin или выше, Proguard больше не используется для оптимизации кода во время компиляции. Вместо этого плагин работает по умолчанию с R8, который сам выполняет Code shrinking, Optimisation и Obfuscation. Хотя R8 предлагает только подмножество функций, предоставляемых Proguard, он позволяет совершить процесс преобразования Java байт-кода в dex-байт-код единоразово, что еще больше сокращает время сборки.

R8 и сокращение кода

Как правило, приложения используют сторонние библиотеки, такие как Jetpack, Gson, Google Play Services. Когда мы используем одну из этих библиотек, часто в приложении используется только малая часть каждой отдельной библиотеки. Без Code shrinking, весь код библиотеки сохраняется в вашем приложении.

Бывает так, что для улучшения читаемости и удобства поддержки приложения разработчики используют подробный код. Например, могут быть использованы значимые имена переменных и шаблон проектирования для того, чтобы другим было удобнее разобраться в коде. Но шаблоны, как правило, приводят к бОльшему объему кода, чем это необходимо.

В этом случае R8 приходит на помощь. Он позволяет существенно уменьшить размер приложения, оптимизируя размер даже того кода, который действительно используется приложением.

В качестве примера, ниже преведены цифры из доклада Shrinking Your App with R8, который был представлен на Android Dev Summit '19:

А вот так выглядело сравнение эффективности R8 на этапе выпуска бета-версии (взято из источника Android Developers Blog):


Детальнее можно ознакомиться в оф документации и докладе.

ART vs DVM в Android


DVM была спроектирована именно для мобильных устройств и использовалась как виртуальная
машина для запуска андроид приложений вплоть до Android 4.4 Kitkat.

Начиная с этой версии, ART был представлен как среда выполнения, а в Android 5.0 (Lollipop) ART полностью заменил Dalvik.

Основное явное отличие ART от DVM состоит в том, что ART использует AOT компиляцию, а DVM — JIT компиляцию. Не так давно ART начал использовать гибрид AOT и JIT. Далее разберем это чуть подробнее.

DVM

  • Использует JIT компиляцию: всякий раз при запуске приложения,
  • компилируется та часть кода, которая необходима для выполнения приложения. Остальная часть кода компилируется динамически. Это замедляет запуск и работу приложений, но уменьшает время установки.
  • Ускоряет загрузку устройства, поскольку кеш приложения создается во время выполнения.
  • Приложения, работающие на DVM, требуют меньше памяти, чем те, которые работают на ART.
  • Уменьшает резерв батареи, увеличивая нагрузку на CPU.
  • Dalvik является “устаревшим” и не используется на андроид версиях выше 4.4.

ART

  • Использует AOT компиляцию, то есть компилирует весь код во время установки приложения. Это ускоряет запуск и работу приложений, но требует большего времени установки.
  • Замедляет загрузку устройства, так как кеш создается во время первой загрузки.
  • Ввиду использования подхода AOT компиляции, требует больше памяти в сравнении с приложениями на DVM.
  • Увеличивает резерв батареи, сокращая работу процессора из-за отсутствия компиляции при выполнении приложений.
  • Улучшенная Garbage Collection или сборка мусора. Во времена использования Dalvik, сборщики мусора должны были осуществить 2 прохода по куче (heap), что и приводило к плохому UX. В случае с ART, такой ситуации нет: он чистит кучу один раз для консолидации памяти.

И небольшая схема Dalvik vs ART:

JIT + AOT в ART


Среда выполнения Android (ART), начиная с Android 7, включает компилятор JIT с профилированием кода. JIT-компилятор дополняет AOT компилятор и повышает производительность во время выполнения, экономит место на диске и ускоряет обновления приложений и системы.

Происходит это по следующей схеме:


Вместо того, чтобы запускать AOT-компиляцию каждого приложения на этапе установки, он запускает приложение под управлением виртуальной машины, используя JIT-компилятор (почти так же, как в Android < 5.0), но следит за тем, какие участки кода приложения выполняются чаще всего. Затем эта информация используется для AOT-компиляции данных участков кода. Последняя операция выполняется только во время бездействия смартфона, находящегося на зарядке.

Говоря простыми словами, теперь два совершенно разных подхода работают сообща, что дает свои плюсы:

  • более эффективная компиляция — при запуске приложения в реальном времени компилятор имеет возможность узнать о его работе гораздо больше, чем выполняя статический анализ, и, как следствие, применяются более подходящие методы оптимизации для каждой ситуации;
  • сохранение оперативной и постоянной памяти — байт-код компактнее машинного кода, а если выполнять AOT-компиляцию только отдельных участков приложения и не выполнять компиляцию приложений, которыми юзер не пользуется, можно существенно сэкономить пространство NAND-памяти;
  • резкое увеличение скорости установки и первой загрузки после обновления системы — нет AOT-компиляции, нет задержки.

О реализации JIT компилятора в ART подробнее тут.

Заключение


В этой статье я постарался разобрать основные отличия Dalvik от ART, и в целом взглянуть на то, как с течением времени Android улучшал инструменты для разработки.

ART все еще находится в стадии разработки: добавляются новые фичи, чтобы улучшить опыт как для пользователей, так и для разработчиков.

Если было полезно — дайте знать в комментах.

ART идет на смену Dalvik / Хабр

Хочу поделиться интересной новостью про новую функцию, появившуюся в Android 4.4, о которой на презентации и в появившихся после обзорах не было сказано — о новой среде выполнения приложений на мобильной ОС — ART, которая приходит на смену почтенному Dalvik. Потенциально это может сильно повысить производительность приложений, без необходимости в их перекомпиляции. Из минусов — большее время установки, больший занимаемый размер, возможно неработоспособность некоторых функций. Цель поста — донести до уважаемого сообщества доступные сведения и узнать про технологии больше.


Пока удалось найти такую информацию на сайте Youhtc.ru
"
Последние несколько лет важной частью работы создателей Android стала борьба с главной врожденной «болезнью» системы — лагами в анимации интерфейса. Первым серьезным шагом в эту сторону стал Project Butter, анонсированный вместе с Android 4.1 Jelly Bean и действительно «ускоривший» систему, но не решивший проблему в корне. В Google это осознают, поэтому готовят ART — замену виртуальной машине Dalvik.

Даже сейчас, в век многоядерных производительных процессоров, при определенном стечении обстоятельств можно заметить, что анимация в Android отрисовывается не идеально, а между некоторыми действиями есть видимые заминки. Проблема комплексная, потому для ее решения нужно было предпринять много шагов — в качестве одного из них решили сменить Dalvik на прекомпилятор ART.

Сейчас Android-код выполняется в Java-машине, созданной Google специально для мобильных устройств, при этом он «на ходу» преобразуется в аппаратный (Just-In-Time Compilation). Такой механизм позволяет разработчику приложения практически не привязываться к конкретной архитектуре или «железу», но наносит серьезный урон производительности, нагружая процессор во время компиляции. Конечно, после первого самого «тормозного» запуска программы часть полученного «нативного» кода сохраняется в кеше, однако полностью проблему лагов это не решает.

ART же представляет из себя AOT-компилятор (Ahead-Of-Time), который преобразует Java-код в «нативный» в процессе установки приложения. То есть пользователь запускает программу уже скомпилированной, что существенно ускоряет ее открытие и выполнение. Вдвойне интересно, что ART уже встроен в Android 4.4 KitKat и активировать его можно в меню разработчика. После переключения на libart.so (библиотека компилятора) устройство перезагружается и компилирует все уже установленные приложения. Ребята из Android Police, внимательно изучившие ART, утверждают, что на кастомных прошивках из AOSP этого делать пока не стоит — могут возникнуть проблемы с пакетом программ от Google.

Даже учитывая неокончательное состояние ART, переход на него существенно влияет на скорость выполнения ресурсоемких задач и плавность работы интерфейса, а также позволяет многоядерным процессорам чаще отключать неиспользуемые ядра, что дает выигрыш во времени автономной работы устройства. Существуют у новой системы компиляции минусы, хотя их сложно назвать значительными: более продолжительное время установки и увеличение финального размера программы на 10-20%. Правда, растет размер лишь кодовой части, которая часто занимает менее половины приложения — мультимедиа (картинки, звук, видео) и другие данные своего размера не меняют.

Оказывается, Google уже не первый год работают над ART и включение его в KitKat — абсолютно обдуманное решение, позволяющее создателям системы провести серьезное тестирование, а разработчикам приложений — подготовиться к грядущему «уходу» Dalvik. Пока не ясно, насколько на новый компилятор повлияли разработчики из FlexyCore, которых Google купили в октябре текущего года, но начинался проект внутри самого поискового гиганта.

В Google пока не говорят, как скоро ART заменит Dalvik, однако ничего не мешает корпорации сделать это уже в следующей версии системы. Интересно, что как и Project Butter, компилятор не требует трудозатрат от разработчиков приложений — они все так же будут писать код на хорошо знакомом языке, используя отработанные практики.
"

У меня нет устройства на Android 4.4 чтобы самому попробовать новую технологию, но уже доступен образ системы от Google, который можно «пощупать» в эмуляторе.

У меня остаются вопросы, будет ли эта функция доступна на других устройствах с Android 4.4 не от Google: Samsung, HTC и т.д. Все ли функции приложения будут корректно работать после перевода на новую платформу?

Информации крайне мало, пишите, пожалуйста, в комментариях, где ее можно почерпнуть в бОльшем размере.

Android apk компилируется в среду выполнения АРТ и время выполнения dalvik Oh! Android

Это изменение не имеет последствий для разработчиков. Ваше приложение остается таким же, ничего не нужно делать. Просто убедитесь, что вы нацеливаете API 19, чтобы ваше приложение было доступно для пользователей KitKat. Они решат в своем телефоне, если они хотят использовать АРТ или Дальвик.

Это старый вопрос, но очень важный. Я подтвердил сегодня, что все мои приложения ломаются с ART + Android-5 на планшетах Nexus-x. ART делает более строгие проверки JNI, поэтому, если ваше приложение использует java плюс собственный код, переход от Dalvik к ART может нарушить работу приложения. Для меня это была полная шоу-стоп. У меня 6 приложений в Google Store, и теперь все не работают на устройствах Nexus под управлением Android 5.x, но они работают правильно на всех устройствах серии 4.xx (Kitkat). Это очень неприятно. Я прохожу через все вопросы и ответы ART / Dalvik на этом сайте. ART и Android-5.x – очень существенное изменение, поэтому здесь задан вопрос: «Как настроить таргетинг на apk как для Dalvik, так и для ART?» Является ключевым и очень критическим вопросом. Время доказало, что ответы, предлагаемые «Нет разницы с разработчиками», явно неверны. Это, безусловно, в нашем случае.

Две конкретные проблемы документированы, и я цитирую «Проверка поведения приложения на Android Runtime (ART)»:

1) «Проверка кода JNI для проблем сбора мусора У АРТ есть сборщик сборщиков мусора, разрабатываемый в Android Open Source Project (AOSP). Когда используется сборщик мусора, объекты могут перемещаться в памяти. Если вы используете C / C ++, не выполняйте операции, которые несовместимы с уплотнением GC. У нас есть расширенный CheckJNI для определения некоторых потенциальных проблем (как описано в JNI Local Reference Changes в ICS) ». Другими словами, новая модель управления памятью ART может нарушить существующий (и действующий) собственный код.

2) «Ошибка при обработке JNI от ART бросает ошибки в ряде случаев, когда Dalvik этого не делал».

Ограниченное объяснение некоторых проблем, которые могут вызвать ошибки, вызванные Android 5.x ART, представлено в: http://developer.android.com/guide/practices/verifying-apps-art.html#JNI_Issues

Решение для прямой совместимости, которое в настоящее время принято среди пользователей устройств Android, работающих под управлением ART и 5.x, и сталкивается с неработоспособными приложениями, является понижением до Android 4.4.4, путем разблокировки загрузчика, очистки памяти устройства и установки образа системы «Hammerhead», в случае тех, кто работает с таблетками серии Nexus. Для планшетов Samsung учебник доступен по адресу: http://forums.androidcentral.com/samsung-galaxy-s5/489071-tutorial-downgrade-samsung-galaxy-s5-5-0-4-4-kitkat.html.

Далвик или АРТ – это только время работы в Android. Как разработчик приложения, вам не нужно заботиться об этих различиях. Все, что вам нужно, это уровень API вашего приложения, который описывает зависимость версии ОС Android.

И в Android 4.4 АРТ – это только разработка, которая НЕ является исполняемой средой по умолчанию, даже если примечание к выпуску, описывающее это АРТ , заставит приложение использовать меньше памяти и быстро запускать. Если вы хотите найти другое, вы можете дождаться следующей версии Android. В open source я обнаружил, что ART установил выбор времени выполнения по умолчанию.

Для большинства приложений ART будет работать нормально.

Это, однако, не на 100% совместимо, так как работа над Dalvik может не работать на ART

Для получения дополнительной информации перейдите по этой ссылке .

Android: Dalvik-кэш (Dalvik cache) - что это такое и его очистка

Объем встроенной памяти на телефонах с ОС Андроид по факту отличается от заявленного производителем, ведь в нем находится операционная система и установочные элементы. Частым вопросом пользователем является: «Dalvik Cache что это, и зачем он нужен?».

Что это такое

Dalvik Cache – это одно из мест, где хранится определенный вид файлов, которые сохраняются на телефоне. Проще говоря – это временно скомпилированные элементы.

Откуда он появился на телефоне

Информация в папке Далвик кеш появляются после работы виртуальной машины ОС Android с одноименным названием. Сами элементы внутри остаются от использования программ. Бывают как остаточными элементами, так и действующими.

Существует находится 3 типа кэш-памяти:

  • Dalvik Cache – элементы из виртуальной машины ОС Андроид. Содержимое внутри папки обновляются;
  • Кеш системного типа – встроен в память ОС с данными о ней.
  • Кеш от программ – остаточные файлы программ. Находятся во встроенной памяти гаджета.

Весь кеш телефона Андроид

Файлы со временем начинают занимать значительную часть памяти, впоследствии чего возникает проблема с наличием свободного места.

Есть возможность избежать проблемы со свободным местом переносом информации на внешние носители. Функцией обладают смартфоны с поддержкой Андроид 6.0 и выше.

Читайте также: Приложения для ускорения и чистки Android

Варианты очистки

Известно четыре метода очистки встроенной памяти от кэш-данных на телефоне:

  • Очистка через внутренние средства.
  • Использование сторонних приложений.
  • Полная очистка остаточных элементов на смартфоне.
  • Обнуление до заводских параметров.

Возврат к заводским настройкам на телефоне с Андроид

Использование последнего метода приведет не только к очистке, но также сотрет все настройки вместе с файлами, которые были до обнуления. Поэтому использовать его следует только при возникновении неполадок.

Использование внутренних инструментов

Каждый владелец устройства ОС Андроид имеет возможность удалить информацию полностью через встроенные инструменты.

Для этого потребуется:

  1. Открыть меню «Настройки», перейти по пути «Хранилище» (путь может отличаться в зависимости от версии ОС).
Настройки телефона Android Хранилище на Андроид
  1. В открывшемся окне найти пункт «Данные кеша».

Весь кеш телефона Андроид

  1. После перехода на экране появится сводка информации об находящихся элементах. После этого появится окошко с вопросом «Очистить кеш?». Для подтверждения выбираем «ОК».

Удаление всего кеша на Андроид

  1. По окончанию операции все кэшированные элементы будут удалены с устройства.

В способе нет возможности гибкой настройки режима удаления.

Очистка в приложениях

Не обязательно полностью чистить информацию на всем телефоне. Есть возможность удалить файлы из конкретных приложений.

Порядок действий:

  1. Перейти по пути «Настройки»«Приложения».

Все приложения на Андроид

  1. Выбрать нужную и нажать «Очистить».

Очистка кеша в приложении Chrome

  1. Нажать на вкладку «Кэш»«Очистить».

Данные кеша в приложении Chrome

Подобным образом очищается кэш приложения.

Очистка через Recovery

Очистка Dalvik Cache возможна только в режиме Recovery. Для перехода зажимается соответствующую комбинацию клавиш, в зависимости от модели смартфона.

Переход в режим Reboot to Bootloader на Андроид

Базовая комбинация — одновременное зажатие кнопок регулировки звука и выключения телефона.

Алгоритм действий:

  1. Выключить устройство.
  2. Перейти в Recovery режим.
  3. Пролистать вниз до Wipe cache partition, используя кнопку уменьшения звука.
  4. Нажать кнопку отключения смартфона, чтобы подтвердить удаление Dalvik Cache.
  5. Внизу дисплея отобразиться уведомление об удалении файлов.
  6. В конце выбирается Reboot System Now, чтобы выйти из этого режима.
  7. Телефон перезагрузится, и будет работать в стандартном режиме.

Очистка Dalvik-cache в Андроид

Важно не перепутать и не запустить случайно пункт Wipe data/factory, иначе удалятся все файлы, и будет произведен возврат к заводским параметрам.

Как итог

С помощью указанных способов удаляет кэш со смартфона в папке Dalvik Cache. Также можно установить из Play Market любую утилиту, которая сама проанализирует файлы, и предложит варианты удаления.

Как определить среду выполнения Android (Dalvik или ART)?

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
  5. Реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира
  6. О компании
.

Android apk компилируется в среду выполнения ART и среду выполнения dalvik

Переполнение стека
  1. Около
  2. Товары
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
  5. Реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира
  6. О компании
.Анализ производительности среды выполнения Android

: ART против Dalvik

В этом году на Google I / O мы увидели ряд впечатляющих улучшений производительности от команды Android Runtime (ART). Если вы пропустили вступление во время выступления, вы можете посмотреть подробное выступление здесь. Хотя сама ART не стала большим сюрпризом и с Android 4.4 скрывается глубоко в меню разработчика, самым важным объявлением было то, что Android L (следующий крупный выпуск ОС) по умолчанию переключится на ART.Давайте кратко рассмотрим некоторые из новых функций, включенных в ART, чтобы увидеть, как они сочетаются с Dalvik, текущей средой выполнения.

ART vs Dalvik

В, пожалуй, наиболее важном улучшении, теперь ART компилирует ваше приложение в машинный код при установке на устройство пользователя. Известная как предварительная компиляция, вы можете ожидать значительного повышения производительности, поскольку компиляторы настроены для определенных архитектур (таких как ARM, x86 или MIPS). Это устраняет необходимость в своевременной компиляции при каждом запуске приложения.Таким образом, установка вашего приложения займет немного больше времени, но при запуске оно будет загружаться быстрее, поскольку многие задачи, выполняемые во время выполнения на виртуальной машине Dalvik, такие как проверка классов и методов, уже выполнены.

Затем команда ART работала над оптимизацией сборщика мусора (GC). Вместо двух пауз общей продолжительностью около 10 мс для каждого сборщика мусора в Dalvik вы увидите только одну, обычно менее 2 мс. Они также распараллелили части запусков сборки мусора и оптимизировали стратегии сбора, чтобы знать о состояниях устройств.Например, полный сборщик мусора будет запускаться только тогда, когда телефон заблокирован и скорость реакции пользователя больше не важна. Это огромное улучшение для приложений, чувствительных к пропущенным кадрам. Кроме того, будущие версии ART будут включать сборщик сжатия, который будет перемещать фрагменты выделенной памяти в непрерывные блоки, чтобы уменьшить фрагментацию и необходимость убивать старые приложения для выделения больших областей памяти.

Наконец, ART использует совершенно новый распределитель памяти под названием Rosalloc (распределитель запусков слотов).Большинство современных систем используют распределители, основанные на дизайне Дуга Ли, который имеет единственную глобальную блокировку памяти. В многопоточной объектно-ориентированной среде это мешает сборщику мусора и другим операциям с памятью. В Rosalloc более мелкие объекты, распространенные в Java, размещаются в локальной области потока без блокировки, а более крупные объекты имеют свои собственные блокировки. Таким образом, когда ваше приложение пытается выделить память для нового объекта, ему не нужно ждать, пока сборщик мусора освободит несвязанную область памяти.

Излишне говорить, что все эти улучшения сделали чудеса для производительности приложений и времени автономной работы. Во время основного выступления I / O этот слайд выскочил и привлек мое внимание:

ART performance comparison

Использование New Relic для сравнения ART и Dalvik

Это довольно серьезные претензии! Поскольку мы в New Relic дорожим производительностью приложений, я решил взглянуть на производительность Dalvik и ART с помощью нашего агента для Android.

Во-первых, мне нужно было небольшое приложение, которое продемонстрировало бы проблему с производительностью.Что может быть лучше для поиска ресурсоемкого кода, чем игра Great Computer Language Benchmarks Game? Я остановился на демонстрации спектральной нормы и поместил код в базовое приложение для Android. После добавления нескольких аннотаций @Trace, чтобы сообщить агенту New Relic о необходимости использовать некоторые из методов подъема тяжелых грузов, я запустил два изображения Genymotion, одно с включенным ART, а другое с Dalvik. Через несколько минут я уже видел впечатляющие результаты:

ART vs Dalvik2

В этом простом случае ART более чем в три раза быстрее, чем тот же код, работающий на виртуальной машине Dalvik.Фактически, мне пришлось запустить тест 10 раз, чтобы цифры были ощутимы. Вот индивидуальный след на Dalvik VM:

ART vs Dalvik3.jpg

А вот такой же тест на АРТ:

ART vs Dalvik4

В Dalvik каждая итерация теста (выполняемая синхронно в собственном потоке) занимает около 1400 миллисекунд. На ART этот же тест занимает всего около 400 миллисекунд. Вы также можете видеть, что версия ART использовала примерно на 2 МБ меньше памяти (в данном случае на 20%).

Хотя мой быстрый и грязный тест ограничен операциями, интенсивно использующими ЦП, результаты уже очень обнадеживают.Если вы хотите узнать больше об АРТ, обязательно ознакомьтесь с этим замечательным введением. Если вы хотите протестировать свое приложение на ART, вам обязательно стоит ознакомиться с этим руководством. Есть похожая история исполнения ART? Обязательно дайте нам знать. Если вам интересно и вы хотите попробовать это самостоятельно, вы можете проверить исходный код теста на GitHub.

Заинтересованы в получении другой аналитики производительности для ваших приложений Android? Попробуйте New Relic Mobile сегодня. Если вы новичок, вы получите бесплатную 30-дневную пробную версию!

.

Более пристальный взгляд на среду выполнения Android: DVM против ART | автор: Анкит Синхал

Перед тем, как перейти непосредственно к среде выполнения Android, нам нужно понять, что такое среда выполнения, а также понять некоторые базовые вещи, например, функционирование JVM и Dalvik VM.

Проще говоря, это система, используемая операционной системой, которая заботится о преобразовании кода, который вы пишете на языке высокого уровня, таком как Java, в машинный код и понимаемый ЦП / процессором.

Среда выполнения состоит из программных инструкций, которые выполняются во время работы вашей программы, даже если они, по сути, не являются частью кода этой части программного обеспечения.

ЦП или более общий термин: наши компьютеры понимают только машинный язык (двоичные коды), поэтому для его работы на ЦП код должен быть преобразован в машинный код, что выполняется переводчиком.

Итак, следующее поколение транслятора в последовательности -

1. Ассемблеры:

Он напрямую переводит коды сборки в машинные коды, поэтому это было очень быстро.

2. Компиляторы:

Он переводит код в коды сборки, а затем использует ассемблеры для перевода кода в двоичный.Использование этой компиляции было медленным, но выполнение было быстрым. Но самая большая проблема с компилятором заключается в том, что полученный машинный код зависит от платформы. Другими словами, код, работающий на одной машине, может не работать на другой машине.

3. Переводчики:

Он переводит код во время его выполнения. Поскольку перевод происходит во время выполнения, выполнение было медленным.

Чтобы поддерживать независимость кода от платформы, JAVA разработала JVM i.е. Виртуальная машина Java. Он разработал JVM, специфичный для каждой платформы, что означает, что JVM зависит от платформы. Компилятор Java преобразует файлы .java в файлы .class, что называется байтовым кодом. Этот байт-код передается JVM, которая преобразует его в машинный код.

Это быстрее, чем интерпретация, но медленнее, чем компиляция C ++.

В Android классы Java преобразованы в байт-код DEX. Формат байт-кода DEX транслируется в машинный код через ART или среду выполнения Dalvik.Здесь байт-код DEX не зависит от архитектуры устройства.

Dalvik - это движок на основе JIT (Just in time) компиляции. У использования Dalvik были недостатки, поэтому с Android 4.4 (kitkat) ART был представлен как среда выполнения, а с Android 5.0 (Lollipop) он полностью заменил Dalvik. Android 7.0 добавляет JIT-компилятор с профилированием кода в среду выполнения Android (ART), который постоянно улучшает производительность приложений Android по мере их запуска.

Ключевой момент: Dalvik использовал компиляцию JIT (Just in time), тогда как ART использует компиляцию AOT (Ahead of time).

Ниже приведен фрагмент кода, объясняющий разницу между виртуальной машиной Dalvik и виртуальной машиной Java.

С помощью JIT-компилятора Dalvik каждый раз, когда приложение запускается, он динамически переводит часть байт-кода Dalvik в машинный код. По мере выполнения байт-код компилируется и кэшируется. Поскольку JIT компилирует только часть кода, он занимает меньше памяти и использует меньше физического пространства на устройстве.

ART оснащен компилятором Ahead-of-Time.На этапе установки приложение статически преобразует байт-код DEX в машинный код и сохраняет его в памяти устройства. Это разовое событие, которое происходит, когда приложение установлено на устройстве. Без необходимости JIT-компиляции код выполняется намного быстрее.

Поскольку ART запускает машинный код приложения напрямую (собственное выполнение), он не так сильно нагружает ЦП, как своевременная компиляция кода в Dalvik. Из-за меньшей загрузки ЦП происходит меньшая разрядка батареи.

ART также использует тот же байт-код DEX в качестве входного для Dalvik.Приложению, скомпилированному с использованием ART, требуется дополнительное время для компиляции, когда приложение установлено, и требуется немного больше места для хранения скомпилированного кода.

Android использует виртуальную машину в качестве среды выполнения для запуска файлов APK, составляющих приложение Android. Ниже перечислены преимущества:

· Код приложения изолирован от основной ОС. Таким образом, даже если какой-либо код содержит вредоносный код, это не повлияет напрямую на системные файлы.Это делает ОС Android более стабильной и надежной.

· Обеспечивает кросс-совместимость или независимость от платформы. Это означает, что даже если приложение скомпилировано на платформе, такой как ПК, оно все равно может быть выполнено на мобильной платформе с помощью виртуальной машины.

· Приложения работают быстрее благодаря преобразованию байт-кода DEX во время установки.

· Сокращает время запуска приложений, поскольку собственный код выполняется напрямую.

· Повышает производительность батареи за счет экономии энергии, используемой для построчной интерпретации байтовых кодов.

· Улучшенный сборщик мусора.

· Улучшенный инструмент разработчика.

· Установка приложения занимает больше времени из-за преобразования байт-кода DEX в машинный код во время установки.

· Поскольку машинный код, созданный при установке, хранится во внутренней памяти, требуется больше внутренней памяти.

ART написан для запуска нескольких виртуальных машин на устройствах с малым объемом памяти путем выполнения файлов DEX, формата байт-кода, разработанного специально для Android и оптимизированного для минимального использования памяти.Это делает пользовательский интерфейс более отзывчивым. Это все с моей стороны. Более подробную информацию об ART и Dalvik вы можете найти в официальном документе Android.

Спасибо за чтение. Чтобы помочь другим, нажмите ❤, чтобы порекомендовать эту статью, если вы нашли ее полезной.

Посетите мою страницу блоггера, чтобы узнать больше интересных тем о разработке программного обеспечения.

Вы также можете подписаться на меня в Twitter GitHub

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *