ART：新的Android运行时库

在2014年的Google I/O大会上，演讲者Brian Carlstrom、Anwar Ghuloum和Ian Rogers（都来自于Google）讨论了ART（Android RunTime的缩写）。在下一代Android版本中，ART会取代Dalvik成为默认的平台。（下一代Android版本，叫做Android L，已经有一个预览版提供给开发人员下载了。Android L会在秋天的某一时间发布。）

Dalvik诞生于2000年代中期，那个时候移动设备的处理器速度相对较慢，内存也很有限。因此，Dalvik无法充分利用如今这些移动硬件，更快的CPU和GPU、更大的内存以及高分辨率屏幕。相反，新的ART平台就是专了发挥多核架构和64位指令集的优势而设计的。

Dalvik使用JIT编译技术：这种方案使应用程序的部分指令在运行的时候得到转换。JIT的优势是，应用程序没有运行的时候，它占用的内存相对较小。劣势是一边运行一边转换会使应用程序的性能变差。新的ART平台牺牲了内存来换取性能，它用的是ahead-of-time（AOT）编译技术。在ART中，一个应用程序的所有指令在运行前就编译好了。

ART的另一个重大改进是垃圾回收算法。Dalvik的垃圾回收分为两个阶段。第一个阶段，Dalvik暂停所有的线程来分析堆的使用情况。第二个阶段，Dalvik暂停所有线程来清理堆。因此，Dalvik中一次典型的垃圾回收耗时约10毫秒——这已经足够导致应用在性能上的“卡顿”（这里的术语“卡顿”指的是界面元素在屏幕上断断续续地移动。通常，糟糕的性能会导致应用在动画上丢帧。丢帧是卡顿的重要原因。）

ART改进后的垃圾回收算法只暂停线程一次。典型的停顿时间从10毫秒降到了3毫秒。除此以外，ART的内存分配程序（称为rosalloc）比Dalvik中的分配器更少使用锁。这样就减少了很多运行中由于分配内存导致的停顿。

跟Dalvik不一样，ART支持64位处理器。Play Store上大约85%的应用程序本来就兼容64位，因为他们不含有任何的原生（NDK）代码。

在很多场景下，支持64位的主要原因是越来越大的内存。对Android来说这不是个问题，因为市面上还没有任何移动设备的内存超过4GB。但是当ART运行在64位模式下的时候，它会运用一些32位处理器上没有的指令。这些64位的指令比它们对应的32位版本更快。

最重要的是在ART上运行的应用程序要比在Dalvik上运行快。快多少？在Google I/O大会的对话中，我看到这个数字从10%到300%都有。很多性能基准程序测试下来，快30%到80%比较常见。但是，在一场由Big Android BBQ（译者注：一项为Android开发者、黑客举办的科技聚会，详见官网）的人赞助的非正式聚会上，我看到他们同时在三台设备上运行同一应用程序。在其他条件都相同的前提下，一台设备跑Dalvik，第二台跑32位的ART，第三台跑64位的ART。在Dalvik的上，那个应用程序的性能简直无法忍受。在32位的ART上，动画变得流畅一些了，但还是有点“卡顿”，在64位的ART上，动画相当流畅，任何物体的移动都感觉不到停顿。

参考原文链接：http://www.infoq.com/news/2014/07/art-runtime
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