安卓4.4虛擬機下載(安卓4.4.2虛擬機)
本文為大家介紹安卓4.4虛擬機下載(安卓4.4.2虛擬機)，下面和小編一起看看詳細內容吧。
請問在虛擬機中安裝安卓44系統如何設置實現上網謝謝！
在虛擬機設置中，網絡適配器選擇橋接（需要有dhcp的路由器環境）
或nat（本地上網，對應vmware
dhcp
服務和vmware
網絡地址轉換
服務，并啟用vmnet8 網卡）。
以上是vmware
在工作站的虛擬機上安裝android x86
4.4 適用。
聽說安卓4.4采用了新的虛擬機？
藝術
長期以來，dalvik 虛擬機一直被android 應用程序滯后所困擾，谷歌團隊現在將注意力轉向了android 的核心組件，即dalvik。新的art 運行時可以讓android 省去解釋代碼的過程，直接運行預編譯的程序。為了讓android適配多種設備，讓現有的開發者能夠快速適應android開發平臺，android最初設計為使用java語言作為應用程序編寫語言。開發者編寫的應用程序在運行時需要通過一個名為dalvik的虛擬機進行解釋和編譯。應用開發者不需要知道android系統運行在什么樣的硬件和底層環境上，因為與底層通信的是dalvik，而不是應用本身。但是，為兼容性付出的代價是，由于中間嵌套了一層虛擬機，應用程序無法充分高效地利用硬件的所有功能，也無法針對一些專有的進行專門的優化。解決方案。因此，android 應用程序在ios 上的執行效率會慢一些。應用程序在運行過程中，虛擬機dalvik通過一個叫做jit（just-in-time）的解釋器動態編譯執行，這也拖慢了運行效率。現在在新的android 4.4中，谷歌為開發者提供了兩種編譯模式，一種仍然是默認的dalvik模式，另一種是art模式。 art模式下發布的應用在用戶安裝時進行預編譯，將原本在程序運行時進行的編譯動作提前到應用安裝時。省去解釋代碼的過程后，應用程序的運行效率會更高。
安卓art虛擬機在什么位置
一、概述
我們知道，android程序雖然也是用java/kotlin語言編寫的，生成.class字節碼，但是不能直接運行在jvm上，而是運行在自己的vm上。 android程序不能在jvm上運行的根本原因是.class字節碼文件不是android最終的可執行文件（執行效率問題），而是一個過渡產物，最終會生成一個dex文件在android上執行虛擬機。
1.1 android虛擬機分類：
android vm大致分為兩種：dalvik虛擬機和art虛擬機。
dilvik虛擬機：android 5.0之前的版本。
art虛擬機：完全使用android 5.0版本。
1.2 虛擬機的演進與優化：
android 1.0使用dalvik作為android虛擬機的運行環境，此時的虛擬機是一個解釋執行器。
android 2.2，android虛擬機中加入了jit編譯器（just-in-time compiler）。
android 4.4，全新的art虛擬機運行環境誕生。此時art和dalvik并存，用戶可以在兩者之間進行選擇。
android 5.0，art全面取代dalvik作為android虛擬機運行環境，并采用aot預編譯技術，在安裝時預編譯全量apk。
android 7.0，art虛擬機采用jit/aot混合編譯方式。
2.達爾維克
dalvik 是google 為android 平臺設計的虛擬機。它是android平臺的重要組成部分，支持運行dex格式（dalvik executable）的java應用程序。 dex格式是專門為dalvik設計的一種壓縮格式，適用于內存和處理器速度有限的系統。谷歌專門對其進行了優化。優化后的dalvik 高效、簡潔、節省資源。它還允許多個虛擬機實例在有限的內存中同時運行，每個dalvik 應用程序作為一個獨立的linux 進程執行。單獨的進程防止所有程序在虛擬機崩潰時關閉。
2.1 dalvik和jvm的區別
dalvik 是基于寄存器的，而jvm 是基于堆棧的。
指令數：基于寄存器的操作指令會增加操作數的大小（缺點），但會大大減少操作指令的數量（優點）
運行效率：基于寄存器（在cpu上）的指令運行速度比基于操作數棧（主存）的快。
可移植性：基于寄存器的執行效率高，但可移植性差，難以跨平臺。
dalvik虛擬機有共享機制，不同的應用在運行時可以共享同一個類，效率更高。
2.2 jit（即時編譯）
/p>android 2.2之前，dalvik虛擬機是通過解釋器 (解釋器逐條讀入字節碼 - 逐條翻譯成機器碼 - 執行機器碼)來執行程序的，效率低。針對這個問題，引進了jit（即時編譯器）技術。它是一種優化手段。
jit技術：將解釋過的機器碼緩存起來，下次再執行時到這個方法的時候，則直接從緩存里面取出機器碼來執行。減少了讀取字節碼和翻譯字節碼的操作。以此來提高效率。jit技術的引入使得dalvik的性能提升了3~6倍。
注意： 并不是所有執行過的代碼對應的機器碼都會被緩存起來。而是只有被認定為熱點代碼（hot spot code） 的代碼才會。這里所指的熱點代碼主要有兩類，包括：
被多次調用的方法
被多次執行的循環體（雖然只是循環體被多次執行，但仍是將整個方法的機器碼緩存起來）。
缺點： jit技術的缺點：
每次重新啟動引用都需要重新編譯。
運行時比較耗電。
三、art 虛擬機
art虛擬機在android 5.0開始替換dalvik虛擬機，其處理應用程序執行的方式不同于dalvik虛擬機，它不使用jit而是使用了aot（ahead-of-time），也就是提前編譯技術。并對垃圾收集器也進行了改進和優化。
預先編譯機制(aot)可提高應用的性能。同時art 還具有比 dalvik 更嚴格的安裝時驗證。
3.1 aot（ahead-of-time）預先編譯技術
aot(提前編譯技術)： 簡單來說就是提前將字節碼轉換成本地機器碼，然后存儲在本地磁盤上，運行時可以直接執行，避免了dalvik時期的應用運行時再來解釋字節碼。運行時效率大大提高。
在android 7.0 之前，android系統安裝apk時，會進行一次全量預編譯，將字節碼預先編譯成本地機器碼，生成 oat文件，并存儲在本地磁盤上。這樣在app每次運行時就不需要重新編譯，可以直接使用編譯好本地機器碼，運行效率大大提升。但是這也使得安裝應用的時間大大增加，于是在android7.0及之后，又重新引進了jit技術，形成jit/aot混合編譯模式。
混合編譯的特點：
應用在安裝的時候，不進行aot預編譯。
應用運行時直接通過解釋器翻譯字節碼為機器碼然后執行。（在應用運行期間使用了jit技術）并同時記錄熱點代碼信息到profile文件中。
手機進入空閑或充電狀態的時候，系統會掃描app目錄下的profile文件，并通過aot對熱點代碼進行編譯。
下一次啟動時，會根據profile文件來運行已編譯好的機器碼，避免在運行時對已經轉換為機器碼的方法又進行了jit編譯。
應用運行期間會持續對熱點代碼進行記錄，以方便在空閑或充電時進行aot，以此循環。
使用jit編譯器來對aot編譯器進行補充，降低了apk安裝的時間，提升了運行時性能，節省了存儲空間，加快應用運行速度。
小結：
android 7.0以前，采用aot全量預編譯，apk安裝時預編譯dex生成對應的機器碼文件。但預編譯量大導致apk安裝時間長。
android 7.0及之后，采用jit/aot混合編譯模式，根據對應的profile在空閑時進行aot預編譯。
參考： 實現 art 即時 (jit) 編譯器
3.2 dalvik與art虛擬機的區別
dalvik每次都要編譯再運行，art只會安裝時啟動編譯(7.0之前全量預編譯)。
art占用空間比dalvik大（原生代碼占用的存儲空間更大），就是用“空間換時間”。
art減少編譯，減少了cpu使用頻率，使用明顯改善電池續航。
art應用啟動更快、運行更快、體驗更流暢、觸感反饋更及時。
3.3 interpreter解釋器、jit、aot的在art上的使用
解釋器： 逐條讀入字節碼 - 逐條翻譯成機器碼 - 執行機器碼，重復執行同一代碼時需要重新翻譯執行。
jit編譯器： 對運行時的熱點代碼(熱點代碼)進行編譯，且緩存在內存中，當下次繼續執行時，直接從內存中獲取，減少重復編譯。
aot編譯器： 在運行前將字節碼轉換為機器碼，在運行時直接運行轉換后的機器碼。
在這里插入圖片描述
3.4 垃圾回收方面的優化
android虛擬機（dalvik art）學習
四、android中的幾種文件
4.1 apk文件
apk 文件其實是 zip 格式，在window平臺上可以直接將后綴格式改為zip進行解壓。解壓后的目錄如下圖所示：
在這里插入圖片描述
文件名 說明
meta-inf/ 信息描述，簽名等用途。編譯生成一個apk包時，會對所有要打包的文件做一個校驗計算，并把計算結果放在meta-inf目錄下。而在android手機上安裝apk包時，應用管理器會按照同樣的算法對包里的文件做校驗，如果校驗結果與meta-inf下的內容不一致，系統就不會安裝這個apk。這就保證了apk包里的文件不能被隨意替換
res/ 存放資源文件
libs/ 存放的是 ndk 編出來的 so 庫
androidmanifest.xml 程序全局清單文件
classes.dex dalvik 字節碼
resources.ars 編譯后的二進制資源文件，主要是對應的索引
assets/ 保留工程中assets目錄，其他工程下的、jar包中的assets也會合并到該assets目錄下。
4.2 dex文件
dex 文件是可被dalvik虛擬機識別并執行的文件， dalvik 會執行 .dex 文件中的 dalvik 字節碼，但一般dalvik在執行dex優化后的文件(即odex文件)。
dex文件特點：
dex文件是android系統中的一種文件，是一種特殊的數據格式，和apk、jar等格式文件類似。
文件更加緊湊：dex文件是能夠被dvm識別，加載并執行的文件格式。相比于jar文件，dex會把所有包含的信息整合在一起，減少冗余信息，從而降低了加載文件時的i/o耗時，提高類的查找速度。
dex文件包含應用程序的全部操作指令和運行時數據。
相對于pc上的jvm能運行 .class文件，android上的dalvik虛擬機能運行 .dex 文件。
.dex文件和 .class文件的格式對照：
在這里插入圖片描述
dex 文件結構：
在這里插入圖片描述
4.3 引起dex文件65535問題的原因
當android系統啟動一個apk時，會通過 dexopt 工具對dex進行優化。dexopt 的執行過程是在第一次加載dex文件的時候執行的。這個過程會生成一個odex文件，即optimised dex (執行odex的效率會比直接執行dex文件的效率要高很多)。但早期android系統中， dexopt 有一個問題(即65535問題)。dexopt會把每一個類的方法id檢索起來，存在一個鏈表結構里面。但是這個鏈表的長度是用一個 short類型(2^16=65536)來保存的，導致了方法id的數目不能夠超過65536個。
4.4 odex文件 (optimized dex)
背景： 對android dex文件進行優化來說，需要注意的一點是dex文件的結構是緊湊的，但是我們還是要想方設法進行運行速度的提高，因此我們仍然需要對dex文件進一步優化。
odex文件的使用場景：
安裝階段： apk在安裝時，系統會進行驗證和優化，目的是為了校驗代碼合法性及優化代碼執行速度。當驗證和優化后，系統會從apk中提取dex文件進行優化，并將優化后的產物(odex文件)保存到 data/dalvik-cache 目錄下。
運行階段： 當運行apk的時候，會直接加載odex文件，避免重復驗證和優化，加快了apk的響應時間。
odex 文件的生成過程：
android 5.0之前：dalvik虛擬機
dalvik虛擬機會在執行dex文件前對dex文件做優化，生成可執行文件odex，保存到 data/dalvik-cache 目錄，最后把apk文件中的dex文件刪除。
注意： 此時生成的odex文件后綴依然是dex ，它是一個dex文件，里面仍然是字節碼，而不是本地機器碼。
android5.0 = version android 8.0 (android o)：art虛擬機
android5.0之后使用art虛擬機，art虛擬機使用aot預編譯生成oat文件。oat文件是art虛擬機運行的文件，是elf格式二進制文件。oat文件包含dex和編譯的本地機器指令，因此比android5.0之前的odex文件更大。
oat文件生成過程：
app在首次安裝的時候，dex2oat 工具默認會把 dex文件翻譯成本地機器指令，生成elf格式的oat文件，并將其放在了 /data/dalvik-cache 或 /data/app/packagename/ 目錄下，此時oat文件后綴格式為odex。
art加載oat文件后不需要經過處理就可以直接運行，它在編譯時就從字節碼裝換成機器碼了，因此運行速度更快。
dalvik虛擬機執行程序dex文件前，系統會對dex文件做優化，生成可執行文件odex，保存到 data/dalvik-cache 目錄，最后把apk文件中的dex文件刪除。 (注意：此時生成的odex文件后綴依然是dex ，它是一個dex文件，里面仍然還是字節碼，而不是本地機器碼。)
注意： android5.0及之后版本生成的 oat文件后綴還是odex，但是已經不是android5.0 及之前版本的文件格式，而是elf格式封裝的本地機器碼。可以認為oat在dex上加了一層殼，可以從oat里提取出dex。
android o及之后(=android 8.0)：art虛擬機
android 8.0及之后版本，dex2oat會直接生成兩個oat文件 (即vdex文件 和 odex文件)。其中 odex 文件是從vdex 文件中提取了部分模塊生成的一個新的可執行二進制碼文件，odex 從vdex 中提取后，vdex 的大小就減少了。
文件生成過程：
app在首次安裝的時候，odex 文件就會生成在 /system/app/packagename/oat/ 下。
在系統運行過程中，虛擬機將其 從/system/app 下 copy 到 /data/davilk-cache/ 下。
odex + vdex = apk 的全部源碼 （vdex 并不是獨立于odex 的，文件 odex + vdex 才代表一個apk ）。
odex 的優點和缺點：
優點：
啟動快： 省去了系統第一次啟動應用時從apk文件中讀取dex文件，并對dex文件做優化的過程。和
對ram的占用（apk文件中的dex如果不刪除，同一個應用就會存在兩個dex文件：apk中和 data/dalvik-cache 目錄下）。
安全性：防止第三方用戶反編譯系統的軟件（odex文件是跟隨系統環境變化的，改變環境會無法運行；而apk文件中又不包含dex文件，無法獨立運行）
劣勢：
優化后的odex文件大小通常是原dex文件的1~4倍 (空間換時間)。
4.5 vdex文件
vdex文件是 android o (android 8.0) 新增的格式包，其目的是為了降低dex2oat時間。
dex2oat的觸發場景：
當系統ota (系統升級) 后，用戶自己安裝的應用是不會發生任何變化的，但 framework 代碼已經發生了變化，因此就需要重新對這些應用也做dex2oat。如果沒有vdex文件，則需要重新校驗apk里dex文件合法性；如果存在vdex文件，就可以省略校驗的過程，節省一部分時間。
當app的 jit profile 信息變化時，background dexopt會在后臺重新做dex2oat，因為有了vdex，這個時候也可以直接跳過dex文件的校驗流程。
dex 文件直接轉化的可執行二進制碼文件：
app在首次安裝的時候，vdex文件就會生成在 /system/app/packagename/oat/下。
在系統運行過程中，虛擬機將其從 /system/app 下 copy 到 /data/davilk-cache/ 下。
4.6 art文件
art文件是由虛擬機執行odex文件后，記錄虛擬機執行apk啟動的常用函數地址信息后生成出來的文件(記錄函數地址信息方便尋址)，目的 是用于加快應用啟動速度。通常會在data/dalvik-cache/ 目錄中保存常用的jar包的相關地址記錄。
第一次開機不會生成在 /system/app/packagename/oat/ 下，以后也不會。
odex 文件在運行時，虛擬機會計算函數調用頻率，進行函數地址的修改。
最后在 /data/davilk-cache/ 由虛擬機生成 art文件(art文件生成)。
生成 art文件后，/system/app 下的odex 和 vdex 會無效，即使你刪除，apk也會正常運行。
push 一個新的apk file 覆蓋之前 /system/app 下apk file ，會觸發 pms 掃描時下發 force_dex 的flag ，強行生成新的vdex 文件 ，覆蓋之前的vdex 文件，由于某種機制，這個新vdex 文件會copy到 /data/dalvik-cache/ 下，于是 art 文件也變化了。
4.7 oat文件
art虛擬機運行的是oat文件，oat文件是一種android私有elf文件格式，oat文件包含有從dex文件翻譯而來的本地機器指令，還包含有原來的dex文件內容(如下圖所示)，因此oat文件比odex文件更大。apk在安裝的過程中，會通過dex2oat工具生成一個oat文件(文件后綴還是odex)。對于apk來說，oat文件實際上就是對odex文件的包裝，即oat=odex。
注意： android5.0 及之后的版本，oat文件的后綴還是odex，但是已經不是android5.0 之前的文件格式，而是elf格式封裝的本地機器碼。可以認為oat在dex上加了一層殼，可以從oat里提取出dex。
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還有就是vm虛擬安卓操作有問題，經常捕捉不到鼠標，建議你下載《靠譜助手》
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藝術
長期以來，dalvik 虛擬機一直被android 應用程序滯后所困擾，谷歌團隊現在將注意力轉向了android 的核心組件，即dalvik。新的art 運行時可以讓android 省去解釋代碼的過程，直接運行預編譯的程序。為了讓android適配多種設備，讓現有的開發者能夠快速適應android開發平臺，android最初設計為使用java語言作為應用程序編寫語言。開發者編寫的應用程序在運行時需要通過一個名為dalvik的虛擬機進行解釋和編譯。應用開發者不需要知道android系統運行在什么樣的硬件和底層環境上，因為與底層通信的是dalvik，而不是應用本身。但是，為兼容性付出的代價是，由于中間嵌套了一層虛擬機，應用程序無法充分高效地利用硬件的所有功能，也無法針對一些專有的進行專門的優化。解決方案。因此，android 應用程序在ios 上的執行效率會慢一些。應用程序在運行過程中，虛擬機dalvik通過一個叫做jit（just-in-time）的解釋器動態編譯執行，這也拖慢了運行效率。現在在新的android 4.4中，谷歌為開發者提供了兩種編譯模式，一種仍然是默認的dalvik模式，另一種是art模式。 art模式下發布的應用在用戶安裝時進行預編譯，將原本在程序運行時進行的編譯動作提前到應用安裝時。省去解釋代碼的過程后，應用程序的運行效率會更高。
安卓art虛擬機在什么位置
一、概述
我們知道，android程序雖然也是用java/kotlin語言編寫的，生成.class字節碼，但是不能直接運行在jvm上，而是運行在自己的vm上。 android程序不能在jvm上運行的根本原因是.class字節碼文件不是android最終的可執行文件（執行效率問題），而是一個過渡產物，最終會生成一個dex文件在android上執行虛擬機。
1.1 android虛擬機分類：
android vm大致分為兩種：dalvik虛擬機和art虛擬機。
dilvik虛擬機：android 5.0之前的版本。
art虛擬機：完全使用android 5.0版本。
1.2 虛擬機的演進與優化：
android 1.0使用dalvik作為android虛擬機的運行環境，此時的虛擬機是一個解釋執行器。
android 2.2，android虛擬機中加入了jit編譯器（just-in-time compiler）。
android 4.4，全新的art虛擬機運行環境誕生。此時art和dalvik并存，用戶可以在兩者之間進行選擇。
android 5.0，art全面取代dalvik作為android虛擬機運行環境，并采用aot預編譯技術，在安裝時預編譯全量apk。
android 7.0，art虛擬機采用jit/aot混合編譯方式。
2.達爾維克
dalvik 是google 為android 平臺設計的虛擬機。它是android平臺的重要組成部分，支持運行dex格式（dalvik executable）的java應用程序。 dex格式是專門為dalvik設計的一種壓縮格式，適用于內存和處理器速度有限的系統。谷歌專門對其進行了優化。優化后的dalvik 高效、簡潔、節省資源。它還允許多個虛擬機實例在有限的內存中同時運行，每個dalvik 應用程序作為一個獨立的linux 進程執行。單獨的進程防止所有程序在虛擬機崩潰時關閉。
2.1 dalvik和jvm的區別
dalvik 是基于寄存器的，而jvm 是基于堆棧的。
指令數：基于寄存器的操作指令會增加操作數的大小（缺點），但會大大減少操作指令的數量（優點）
運行效率：基于寄存器（在cpu上）的指令運行速度比基于操作數棧（主存）的快。
可移植性：基于寄存器的執行效率高，但可移植性差，難以跨平臺。
dalvik虛擬機有共享機制，不同的應用在運行時可以共享同一個類，效率更高。
2.2 jit（即時編譯）
/p>android 2.2之前，dalvik虛擬機是通過解釋器 (解釋器逐條讀入字節碼 - 逐條翻譯成機器碼 - 執行機器碼)來執行程序的，效率低。針對這個問題，引進了jit（即時編譯器）技術。它是一種優化手段。
jit技術：將解釋過的機器碼緩存起來，下次再執行時到這個方法的時候，則直接從緩存里面取出機器碼來執行。減少了讀取字節碼和翻譯字節碼的操作。以此來提高效率。jit技術的引入使得dalvik的性能提升了3~6倍。
注意： 并不是所有執行過的代碼對應的機器碼都會被緩存起來。而是只有被認定為熱點代碼（hot spot code） 的代碼才會。這里所指的熱點代碼主要有兩類，包括：
被多次調用的方法
被多次執行的循環體（雖然只是循環體被多次執行，但仍是將整個方法的機器碼緩存起來）。
缺點： jit技術的缺點：
每次重新啟動引用都需要重新編譯。
運行時比較耗電。
三、art 虛擬機
art虛擬機在android 5.0開始替換dalvik虛擬機，其處理應用程序執行的方式不同于dalvik虛擬機，它不使用jit而是使用了aot（ahead-of-time），也就是提前編譯技術。并對垃圾收集器也進行了改進和優化。
預先編譯機制(aot)可提高應用的性能。同時art 還具有比 dalvik 更嚴格的安裝時驗證。
3.1 aot（ahead-of-time）預先編譯技術
aot(提前編譯技術)： 簡單來說就是提前將字節碼轉換成本地機器碼，然后存儲在本地磁盤上，運行時可以直接執行，避免了dalvik時期的應用運行時再來解釋字節碼。運行時效率大大提高。
在android 7.0 之前，android系統安裝apk時，會進行一次全量預編譯，將字節碼預先編譯成本地機器碼，生成 oat文件，并存儲在本地磁盤上。這樣在app每次運行時就不需要重新編譯，可以直接使用編譯好本地機器碼，運行效率大大提升。但是這也使得安裝應用的時間大大增加，于是在android7.0及之后，又重新引進了jit技術，形成jit/aot混合編譯模式。
混合編譯的特點：
應用在安裝的時候，不進行aot預編譯。
應用運行時直接通過解釋器翻譯字節碼為機器碼然后執行。（在應用運行期間使用了jit技術）并同時記錄熱點代碼信息到profile文件中。
手機進入空閑或充電狀態的時候，系統會掃描app目錄下的profile文件，并通過aot對熱點代碼進行編譯。
下一次啟動時，會根據profile文件來運行已編譯好的機器碼，避免在運行時對已經轉換為機器碼的方法又進行了jit編譯。
應用運行期間會持續對熱點代碼進行記錄，以方便在空閑或充電時進行aot，以此循環。
使用jit編譯器來對aot編譯器進行補充，降低了apk安裝的時間，提升了運行時性能，節省了存儲空間，加快應用運行速度。
小結：
android 7.0以前，采用aot全量預編譯，apk安裝時預編譯dex生成對應的機器碼文件。但預編譯量大導致apk安裝時間長。
android 7.0及之后，采用jit/aot混合編譯模式，根據對應的profile在空閑時進行aot預編譯。
參考： 實現 art 即時 (jit) 編譯器
3.2 dalvik與art虛擬機的區別
dalvik每次都要編譯再運行，art只會安裝時啟動編譯(7.0之前全量預編譯)。
art占用空間比dalvik大（原生代碼占用的存儲空間更大），就是用“空間換時間”。
art減少編譯，減少了cpu使用頻率，使用明顯改善電池續航。
art應用啟動更快、運行更快、體驗更流暢、觸感反饋更及時。
3.3 interpreter解釋器、jit、aot的在art上的使用
解釋器： 逐條讀入字節碼 - 逐條翻譯成機器碼 - 執行機器碼，重復執行同一代碼時需要重新翻譯執行。
jit編譯器： 對運行時的熱點代碼(熱點代碼)進行編譯，且緩存在內存中，當下次繼續執行時，直接從內存中獲取，減少重復編譯。
aot編譯器： 在運行前將字節碼轉換為機器碼，在運行時直接運行轉換后的機器碼。
在這里插入圖片描述
3.4 垃圾回收方面的優化
android虛擬機（dalvik art）學習
四、android中的幾種文件
4.1 apk文件
apk 文件其實是 zip 格式，在window平臺上可以直接將后綴格式改為zip進行解壓。解壓后的目錄如下圖所示：
在這里插入圖片描述
文件名 說明
meta-inf/ 信息描述，簽名等用途。編譯生成一個apk包時，會對所有要打包的文件做一個校驗計算，并把計算結果放在meta-inf目錄下。而在android手機上安裝apk包時，應用管理器會按照同樣的算法對包里的文件做校驗，如果校驗結果與meta-inf下的內容不一致，系統就不會安裝這個apk。這就保證了apk包里的文件不能被隨意替換
res/ 存放資源文件
libs/ 存放的是 ndk 編出來的 so 庫
androidmanifest.xml 程序全局清單文件
classes.dex dalvik 字節碼
resources.ars 編譯后的二進制資源文件，主要是對應的索引
assets/ 保留工程中assets目錄，其他工程下的、jar包中的assets也會合并到該assets目錄下。
4.2 dex文件
dex 文件是可被dalvik虛擬機識別并執行的文件， dalvik 會執行 .dex 文件中的 dalvik 字節碼，但一般dalvik在執行dex優化后的文件(即odex文件)。
dex文件特點：
dex文件是android系統中的一種文件，是一種特殊的數據格式，和apk、jar等格式文件類似。
文件更加緊湊：dex文件是能夠被dvm識別，加載并執行的文件格式。相比于jar文件，dex會把所有包含的信息整合在一起，減少冗余信息，從而降低了加載文件時的i/o耗時，提高類的查找速度。
dex文件包含應用程序的全部操作指令和運行時數據。
相對于pc上的jvm能運行 .class文件，android上的dalvik虛擬機能運行 .dex 文件。
.dex文件和 .class文件的格式對照：
在這里插入圖片描述
dex 文件結構：
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4.3 引起dex文件65535問題的原因
當android系統啟動一個apk時，會通過 dexopt 工具對dex進行優化。dexopt 的執行過程是在第一次加載dex文件的時候執行的。這個過程會生成一個odex文件，即optimised dex (執行odex的效率會比直接執行dex文件的效率要高很多)。但早期android系統中， dexopt 有一個問題(即65535問題)。dexopt會把每一個類的方法id檢索起來，存在一個鏈表結構里面。但是這個鏈表的長度是用一個 short類型(2^16=65536)來保存的，導致了方法id的數目不能夠超過65536個。
4.4 odex文件 (optimized dex)
背景： 對android dex文件進行優化來說，需要注意的一點是dex文件的結構是緊湊的，但是我們還是要想方設法進行運行速度的提高，因此我們仍然需要對dex文件進一步優化。
odex文件的使用場景：
安裝階段： apk在安裝時，系統會進行驗證和優化，目的是為了校驗代碼合法性及優化代碼執行速度。當驗證和優化后，系統會從apk中提取dex文件進行優化，并將優化后的產物(odex文件)保存到 data/dalvik-cache 目錄下。
運行階段： 當運行apk的時候，會直接加載odex文件，避免重復驗證和優化，加快了apk的響應時間。
odex 文件的生成過程：
android 5.0之前：dalvik虛擬機
dalvik虛擬機會在執行dex文件前對dex文件做優化，生成可執行文件odex，保存到 data/dalvik-cache 目錄，最后把apk文件中的dex文件刪除。
注意： 此時生成的odex文件后綴依然是dex ，它是一個dex文件，里面仍然是字節碼，而不是本地機器碼。
android5.0 = version android 8.0 (android o)：art虛擬機
android5.0之后使用art虛擬機，art虛擬機使用aot預編譯生成oat文件。oat文件是art虛擬機運行的文件，是elf格式二進制文件。oat文件包含dex和編譯的本地機器指令，因此比android5.0之前的odex文件更大。
oat文件生成過程：
app在首次安裝的時候，dex2oat 工具默認會把 dex文件翻譯成本地機器指令，生成elf格式的oat文件，并將其放在了 /data/dalvik-cache 或 /data/app/packagename/ 目錄下，此時oat文件后綴格式為odex。
art加載oat文件后不需要經過處理就可以直接運行，它在編譯時就從字節碼裝換成機器碼了，因此運行速度更快。
dalvik虛擬機執行程序dex文件前，系統會對dex文件做優化，生成可執行文件odex，保存到 data/dalvik-cache 目錄，最后把apk文件中的dex文件刪除。 (注意：此時生成的odex文件后綴依然是dex ，它是一個dex文件，里面仍然還是字節碼，而不是本地機器碼。)
注意： android5.0及之后版本生成的 oat文件后綴還是odex，但是已經不是android5.0 及之前版本的文件格式，而是elf格式封裝的本地機器碼。可以認為oat在dex上加了一層殼，可以從oat里提取出dex。
android o及之后(=android 8.0)：art虛擬機
android 8.0及之后版本，dex2oat會直接生成兩個oat文件 (即vdex文件 和 odex文件)。其中 odex 文件是從vdex 文件中提取了部分模塊生成的一個新的可執行二進制碼文件，odex 從vdex 中提取后，vdex 的大小就減少了。
文件生成過程：
app在首次安裝的時候，odex 文件就會生成在 /system/app/packagename/oat/ 下。
在系統運行過程中，虛擬機將其 從/system/app 下 copy 到 /data/davilk-cache/ 下。
odex + vdex = apk 的全部源碼 （vdex 并不是獨立于odex 的，文件 odex + vdex 才代表一個apk ）。
odex 的優點和缺點：
優點：
啟動快： 省去了系統第一次啟動應用時從apk文件中讀取dex文件，并對dex文件做優化的過程。和
對ram的占用（apk文件中的dex如果不刪除，同一個應用就會存在兩個dex文件：apk中和 data/dalvik-cache 目錄下）。
安全性：防止第三方用戶反編譯系統的軟件（odex文件是跟隨系統環境變化的，改變環境會無法運行；而apk文件中又不包含dex文件，無法獨立運行）
劣勢：
優化后的odex文件大小通常是原dex文件的1~4倍 (空間換時間)。
4.5 vdex文件
vdex文件是 android o (android 8.0) 新增的格式包，其目的是為了降低dex2oat時間。
dex2oat的觸發場景：
當系統ota (系統升級) 后，用戶自己安裝的應用是不會發生任何變化的，但 framework 代碼已經發生了變化，因此就需要重新對這些應用也做dex2oat。如果沒有vdex文件，則需要重新校驗apk里dex文件合法性；如果存在vdex文件，就可以省略校驗的過程，節省一部分時間。
當app的 jit profile 信息變化時，background dexopt會在后臺重新做dex2oat，因為有了vdex，這個時候也可以直接跳過dex文件的校驗流程。
dex 文件直接轉化的可執行二進制碼文件：
app在首次安裝的時候，vdex文件就會生成在 /system/app/packagename/oat/下。
在系統運行過程中，虛擬機將其從 /system/app 下 copy 到 /data/davilk-cache/ 下。
4.6 art文件
art文件是由虛擬機執行odex文件后，記錄虛擬機執行apk啟動的常用函數地址信息后生成出來的文件(記錄函數地址信息方便尋址)，目的 是用于加快應用啟動速度。通常會在data/dalvik-cache/ 目錄中保存常用的jar包的相關地址記錄。
第一次開機不會生成在 /system/app/packagename/oat/ 下，以后也不會。
odex 文件在運行時，虛擬機會計算函數調用頻率，進行函數地址的修改。
最后在 /data/davilk-cache/ 由虛擬機生成 art文件(art文件生成)。
生成 art文件后，/system/app 下的odex 和 vdex 會無效，即使你刪除，apk也會正常運行。
push 一個新的apk file 覆蓋之前 /system/app 下apk file ，會觸發 pms 掃描時下發 force_dex 的flag ，強行生成新的vdex 文件 ，覆蓋之前的vdex 文件，由于某種機制，這個新vdex 文件會copy到 /data/dalvik-cache/ 下，于是 art 文件也變化了。
4.7 oat文件
art虛擬機運行的是oat文件，oat文件是一種android私有elf文件格式，oat文件包含有從dex文件翻譯而來的本地機器指令，還包含有原來的dex文件內容(如下圖所示)，因此oat文件比odex文件更大。apk在安裝的過程中，會通過dex2oat工具生成一個oat文件(文件后綴還是odex)。對于apk來說，oat文件實際上就是對odex文件的包裝，即oat=odex。
注意： android5.0 及之后的版本，oat文件的后綴還是odex，但是已經不是android5.0 之前的文件格式，而是elf格式封裝的本地機器碼。可以認為oat在dex上加了一層殼，可以從oat里提取出dex。
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