Android中的Dalvik和ART虚拟机
Dalvik
Dalvik虚拟机（Dalvik Virtual Machine），简称 DVM，是 Google 专门为 Android 平台开发的虚拟机，它运行在 Android 运行时库中。
DVM 与 JVM 的区别
架构不同
JVM基于栈架构，需要频繁地从栈上读写数据，因此需要更多的指令分派和内存访问次数，这样就会耗费不少 CPU 时间。
DVM基于寄存器架构，数据的访问通过寄存器间的直接传递，相比基于栈的方式更快。
执行的字节码不同
传统的 Java 程序经过编译生成 Java 字节码保存在 class 文件中，JVM 通过解释 class 文件来运行程序。
而 DVM 会将所有 class 文件转换成一个 dex 文件（存储 Dalvik 字节码），DVM通过解释 dex 文件来执行程序。
dex文件体积更小
java字节码转换到Dalvik字节码的过程中，会用到dx工具。该工具会对所有的Java类文件中的常量池进行分解，消除其中的冗余信息，重新组成一个常量池。如下图所示：
DVM允许在有限的内存中同时运行多个进程
DVM经过优化，允许在有限的内存中同时运行多个进程。在Android中的每一个应用都运行在一个DVM实例中，每一个DVM实例都运行在一个独立的进程空间。独立的进程可以防止在虚拟机崩溃的时候所有程序都被关闭。
DVM由Zygote创建和初始化
Zygote是一个DVM进程，同时也用来创建和初始化DVM实例。每当系统需要创建一个应用程序时，Zygote就会fock自身，快速的创建和初始化一个DVM实例，用于应用程序的运行。对于一些只读的系统库，所有的DVM实例都会和Zygote共享一块内存区域。
DVM有共享机制
DVM拥有预加载-共享的机制，不同应用之间在运行时可以共享相同的类，拥有更高的效率。而JVM不存在这种共享机制，不同的程序都是彼此独立的，无法进行共享。
DVM的运行时堆
DVM的运行时堆主要由两个Space以及多个辅助数据结构组成，两个Space分别是Zygote Space（Zygote Heap）和Allocation Space（Active Heap）。Zygote Space用来管理Zygote进程在启动过程中预加载和创建的各种对象，Zygote Space中不会触发GC，所有进程都共享该区域，比如系统资源。Allocation Space是在Zygote进程fork第一个子进程之前创建的，以后的对象都会在Allocation Space上进行分配和释放。Allocation Space不是进程间共享的，在每个进程中都独立拥有一份。除了这两个Space，还包含以下数据结构：
- Card Table：用于DVM Concurrent GC，当第一次进行垃圾标记后，记录垃圾信息。
- Heap Bitmap：有两个Heap Bitmap，一个用来记录上次GC存活的对象，另一个用来记录这次GC存活的对象。
- Mark Stack：DVM的运行时堆使用标记-清除（Mark-Sweep）算法进行GC，Mark Stack就是在GC的标记阶段使用的，它用来遍历存活的对象。
ART
在Android5.0版本，ART（Android Runtime）虚拟机完全替代了DVM。
ART和DVM的区别
- DVM中应用每次运行时，都要进行 JIT 编译（Just In Time Compilation，即时编译）。而在ART中，系统在安装应用程序时会进行一次AOT编译（Ahead Of Time Compilation，预编译），将字节码预先编译成机器码并存储在本地，这样应用程序每次运行时就不需要再编译了，但这也会造成应用程序的安装时间变长，所占存储空间变多。因此在Android7.0版本中，ART加入了 JIT 编译，作为AOT的一个补充，在应用程序安装时并不会将字节码全部编译成机器码，而是将热点代码编译成机器码，从而缩短应用程序的安装时间并节省了存储空间。
- DVM只支持32位CPU，而ART支持64位并兼容32位CPU。
- ART对垃圾回收机制进行了改进，比如更频繁地执行并行垃圾收集。
- ART的运行时堆空间划分和DVM不同。
ART的运行时堆
ART的运行时堆主要由四个Space和多个辅助数据结构组成，四个Space分别是Zygote Space、Allocation Space、Image Space、Large Object Space。Zygote Space和Allocation Space的作用同DVM中的一致，Image Space用来存放一些预加载类，Large Object Space用来分配一些大对象，其中Zygote Space和Image Space是进程间共享的。辅助数据结构包括两个Mod Union Table、一个Card Table、两个Heap Bitmap、两个Object Map、三个Object Stack。
参考：