ART：新的Android運行時庫

在2014年的Google I/O大會上，演講者Brian Carlstrom、Anwar Ghuloum和Ian Rogers（都來自于Google）討論了ART（Android RunTime的縮寫）。在下一代Android版本中，ART會取代Dalvik成為默認的平臺。（下一代Android版本，叫做Android L，已經有一個預覽版提供給開發人員下載了。Android L會在秋天的某一時間發布。）

Dalvik誕生于2000年代中期，那個時候移動設備的處理器速度相對較慢，內存也很有限。因此，Dalvik無法充分利用如今這些移動硬件，更快的CPU和GPU、更大的內存以及高分辨率屏幕。相反，新的ART平臺就是專了發揮多核架構和64位指令集的優勢而設計的。

Dalvik使用JIT編譯技術：這種方案使應用程序的部分指令在運行的時候得到轉換。JIT的優勢是，應用程序沒有運行的時候，它占用的內存相對較小。劣勢是一邊運行一邊轉換會使應用程序的性能變差。新的ART平臺犧牲了內存來換取性能，它用的是ahead-of-time（AOT）編譯技術。在ART中，一個應用程序的所有指令在運行前就編譯好了。

ART的另一個重大改進是垃圾回收算法。Dalvik的垃圾回收分為兩個階段。第一個階段，Dalvik暫停所有的線程來分析堆的使用情況。第二個階段，Dalvik暫停所有線程來清理堆。因此，Dalvik中一次典型的垃圾回收耗時約10毫秒——這已經足夠導致應用在性能上的“卡頓”（這里的術語“卡頓”指的是界面元素在屏幕上斷斷續續地移動。通常，糟糕的性能會導致應用在動畫上丟幀。丟幀是卡頓的重要原因。）

ART改進后的垃圾回收算法只暫停線程一次。典型的停頓時間從10毫秒降到了3毫秒。除此以外，ART的內存分配程序（稱為rosalloc）比Dalvik中的分配器更少使用鎖。這樣就減少了很多運行中由于分配內存導致的停頓。

跟Dalvik不一樣，ART支持64位處理器。Play Store上大約85%的應用程序本來就兼容64位，因為他們不含有任何的原生（NDK）代碼。

在很多場景下，支持64位的主要原因是越來越大的內存。對Android來說這不是個問題，因為市面上還沒有任何移動設備的內存超過4GB。但是當ART運行在64位模式下的時候，它會運用一些32位處理器上沒有的指令。這些64位的指令比它們對應的32位版本更快。

最重要的是在ART上運行的應用程序要比在Dalvik上運行快。快多少？在Google I/O大會的對話中，我看到這個數字從10%到300%都有。很多性能基準程序測試下來，快30%到80%比較常見。但是，在一場由Big Android BBQ（譯者注：一項為Android開發者、黑客舉辦的科技聚會，詳見官網）的人贊助的非正式聚會上，我看到他們同時在三臺設備上運行同一應用程序。在其他條件都相同的前提下，一臺設備跑Dalvik，第二臺跑32位的ART，第三臺跑64位的ART。在Dalvik的上，那個應用程序的性能簡直無法忍受。在32位的ART上，動畫變得流暢一些了，但還是有點“卡頓”，在64位的ART上，動畫相當流暢，任何物體的移動都感覺不到停頓。

參考原文鏈接：http://www.infoq.com/news/2014/07/art-runtime
來自：http://www.infoq.com/cn/news/2014/07/art-runtime