Dalvik

Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的Java虚拟机。它是Android移动设备平台的核心组成部分之一，可以支持已转换为.dex（即Dalvik Executable）格式的Java应用程序的运行。.dex格式是专为Dalvik设计的一种压缩格式，适合内存和处理器速度有限的系统。Dalvik经过优化，允许在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例，并且每一个Dalvik应用作为一个独立的Linux进程执行。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。此外，Dalvik虚拟机基于寄存器，与标准Java虚拟机（JVM）基于栈的架构存在显著差异。

• 原理：一个应用首先经过DX工具将class文件转换成Dalvik虚拟机可以执行的dex文件，然后由类加载器加载原生类和 Java类。Dalvik虚拟机负责解释器根据指令集对Dalvik字节码进行释dex文件为机器码。
• JIT编译器：Dalvik负责将dex翻译为机器码交由系统调用，有一个缺陷，每次执行代码，都需要Dalvik将操作码代码翻译为机器对应的微处理器指令，然后交给底层系统处理，运行效率很低。JIT编译器，当App运行时，每当遇到一个新类，JIT编译器就会对这个类进行即时编译，经过编译后的代码，会被优化成相当精简的原生型指令码（即native code），这样在下次执行到相同逻辑的时候，速度就会更快。
• Dalvik的启动流程：Dalvik进程管理是依赖于linux的进程体系结构的，如要为应用程序创建一个进程，它会使用linux的fork机制来复制一个进程。

ART

ART（Android Runtime）是Android平台上的一个运行时环境，用于执行Android应用程序。它是Android操作系统的重要组成部分，为应用程序提供了执行环境。

ART是在Android 5.0（API级别21）中引入的，旨在改进应用程序的执行性能和兼容性。在ART出现之前，Android使用的是Dalvik虚拟机作为其运行时环境。与Dalvik相比，ART在运行应用程序时进行了更多的优化和编译，从而提高了应用程序的执行效率和稳定性。

当应用程序在Android设备上安装时，ART会将其转换为已优化的机器代码，这有助于提高应用程序的运行速度。此外，ART还支持即时编译（JIT），这意味着它在运行时将字节码转换为机器代码，进一步提高了应用程序的执行效率。

• 原理：JIT是运行时编译，这样可以对执行次数频繁的dex代码进行编译和优化，减少以后使用时的翻译时间， 但将dex翻译为本地机器码也要占用时间。ART的策略与Dalvik不同，在ART环境中，应用在第一次安装的时候，字节码就会预先编译成机器码，使其成为真正的本地应用。之后打开App的时候，不需要额外的翻译工作，直接使用本地机器码运行，因此运行速度提高。
• AOT：AOT是静态编译，应用在安装的时候会启动dex2oat过程把dex预编译成ELF文件，每次运行程序的时候不用重新编译。

使用ART的好处：

1. 提高应用程序的执行速度：由于ART采用了更高效的编译方式，应用程序的运行速度得到了显著提升。
2. 更好的兼容性：ART对应用程序的代码进行了更全面的优化，减少了因代码问题导致的崩溃或错误。
3. 更少的内存占用：ART的优化编译方式使得应用程序占用的内存更少，从而提高了设备的整体性能。
4. 更好的安全性：ART对应用程序代码进行了更严格的检查和验证，增强了应用程序的安全性。

区别

ART和Dalvik在执行方式、编译优化和性能方面存在显著差异。ART通过预编译和全面优化提供了更高的执行效率和稳定性，而Dalvik则更注重在有限内存中的并发执行能力。随着Android版本的演进，ART逐渐成为默认的运行时环境，以提供更好的应用程序性能和用户体验。

Dalvik使用JIT，ART结合了两者的优势，使用AOT+JIT(Android7.0之后混合使用，Android5.0-Android7.0之前使用AOT)DVM时为32位CPU设计的，而 ART支持64位并兼容32位CPU，这也是DVM被淘汰的主要原因之一。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，将GC暂停由2次减少为1次等。

总结一下，它们之间存在一些关键的区别，主要表现在执行方式、编译优化和性能等方面。

1. 执行方式：Dalvik是依赖于即时编译（JIT）的，它在运行应用程序时将字节码转换为本地机器码。这意味着应用程序的代码在每次运行时都需要被解释和编译，这可能会导致一定的性能开销。相比之下，ART采用预编译（AOT）方式，在应用程序安装时将其编译成本地机器码，从而减少了运行时的编译开销，提高了执行效率。
2. 编译优化：Dalvik主要关注在有限的内存中同时运行多个虚拟机的实例，而ART则更注重应用程序的执行效率和稳定性。ART在编译过程中会对应用程序代码进行更全面的优化，包括空间优化和时间优化，以实现更快的执行速度和更少的内存占用。
3. 性能：由于ART采用了预编译和更全面的优化方式，它在执行应用程序时通常表现出更高的性能。与Dalvik相比，ART可以实现更快的启动速度、更流畅的用户体验和更低的功耗。此外，ART还支持更多的语言和框架，使得开发人员能够更加灵活地创建应用程序。