Далвик кэш что это

Обновлено: 07.07.2024

Когда я обновляю пользовательское ПЗУ, всегда есть инструкция, чтобы стереть кеш Dalvik . Я не вижу причины, почему это обязательно.

Наблюдая за logcat во время загрузки системы, я ясно вижу, что если приложение изменилось, его dex файл становится недействительным, а затем регенерируется. И все же, когда я упоминаю об этом где-либо, меня встречает тишина. Как будто даже некоторые разработчики ПЗУ не знают об этом, и они делают это только потому, что все остальные.

Была ли версия для Android, где файлы Dalvik не были признаны недействительными во время загрузки?
Есть ли какое-то преимущество в том, чтобы делать это самостоятельно, вместо того, чтобы позволить системе выполнять работу, которую она должна делать?

Идеальный ответ будет включать ссылки на соответствующий код, поэтому я буду иметь ссылку в следующий раз, когда это произойдет.

Чтобы ответить на ваши вопросы:

Не знаю ни одной версии Android, где Dalvik не был аннулирован при загрузке. Возможно, первоначальная версия 1.0 имела, я действительно не знаю, что она прошла через Eclair, Froyo, Gingerbread, Ice Cream Sandwich. Вам нужно заглянуть в дерево исходников и вернуть его обратно в CupCake или Donut (1.5 и 1.6 соответственно)

Причина, по которой Wipe Cache необходимо использовать, заключается в том, что все apks, включая системные apks, имеют прикрепленный к нему файл dex , когда ПЗУ загружается впервые, Android Dalvik просматривает каждый из этих apks и извлекает файл dex из него и поместите его в кеш, /data/dalvik-cache тем самым ускоряя выполнение самого приложения.

Большинство ПЗУ имеют apk, которые являются odex 'ed, кеш встроен в сам apk как внешний файл.

Многие пользовательские моддеры ПЗУ имеют такие apks deodex 'd, что означает, что файл dex заменяется и переупаковывается, чтобы упростить создание темы / изменение apk.

Когда вы прошиваете пользовательское ПЗУ и не стираете кеш, к новому файлу apk нового пользовательского ПЗУ будет прикреплен другой файл dex , а когда Dalvik просматривает их, он видит существующий кэшированный файл dex, найденный в каталоге, и пропускает его, затем при запуске приложения гарантируется принудительное закрытие или ANR (приложение не отвечает).

Вы не теряете данные как таковые, если вы используете ClockWorkMod Recovery и выбрано « Очистить данные» , тогда да, все настройки, относящиеся к приложениям, стираются корректно - смотрите /data/app .

Таким образом, вы можете стереть кэш, но не стереть данные. То, что сделано эффективно, размещено в новых апках на месте, в которых сохранены настройки. Это было довольно распространенным сценарием для ночных вечеринок CyanogenMod, когда происходит сборка нестабильного / тестируемого ПЗУ, а настройки сохраняются с очисткой кэша. Пробег будет варьироваться в зависимости от того, какие приложения загружены с маркета (настройки могут измениться в зависимости от версии, вполне вероятно).

Для достижения наилучших результатов было бы целесообразно выполнить как Wipe Data, так и Wipe Cache для обеспечения целостности и отсутствия программных ошибок внутри самого приложения.

Да, это будет означать, что время загрузки будет медленнее, чем начальное время отключения. После этого загрузка будет быстрее. Короче говоря, явное стирание самого кэша с помощью CWM на самом деле помогает ускорить его и гарантировать отсутствие остатков от предыдущей версии на месте, которые могут быть повреждены (сейчас на этом этапе я понимаю ваш вопрос, так что, честно говоря, на самом деле не видел, что Android не выполняет аннулирование самого кэша при загрузке при перепрошивке нового ROM ..)

Android - Глоссарий

В данной теме приведены только наиболее часто применяемые термины Android. Для ознакомления с более полным списком терминов и жаргонизмов обратитесь в тему Термины и жаргонизмы, а также воспользуйтесь англо-русским словарём.

ADB (Android Debug Bridge - Отладочный мост Android) - инструмент который устанавливается вместе с Android-SDK и позволяет вам управлять устройством на базе ОС Android. Вы можете найти его в папке «platform-tools», распакованного SDK. ADB - это управление андроид устройством при помощи команд с компьютера. Для работы с adb любое андроид устройство оснащёно программным обеспечением, и для компьютера написаны драйвера и программного обеспечения (ПО).
Android SDK - универсальная оболочка для моделирования и разработки различных программных продуктов под операционную систему Android.
(англ., аббр. Android open source project) - проект операционной системы Android с открытым исходным кодом. Чаще всего AOSP называют прошивки собранные из проекта AOSP. AOSP является по сути прошивкой для устройств google. Считается "чистой" прошивкой.
APK - установочный файл приложения для операционной системы Android, является аналогом MSI в WIndows и DEB в Linux. Является расширением установочного файла. При установке приложения APK файл копируется в папку /data/app на накопителе устройства, и используется при запуске приложения.
ART - среда выполнения приложений на операционной системе (ОС) Android, которая пришла на смену Dalvik. В отличие от Dalvik компилирует код только один раз — при установке приложения. В результате приложение занимает чуть больше места, дольше устанавливается, но запускаться и работать должно быстрее. Возможность воспользоваться ART в тестовом режиме появилась в версии Android 4.4.0. Полностью Android перешёл на среду ART, начиная с версии Android 5.0. Переход на ART возможно связан не с быстродействием а с судебными тяжбами между Oracle и Google.

Bootloader - загрузчик операционной системы, часто используется в искажённом смысле: режим устройства, использующийся для замены прошивки или её частей. Зайти в бутлодер, означает открыть меню загрузчика операционной системы.

ClockworkMod recovery (CWM) - модифицированный неофициальный recovery, который выпускается для большинства устройств, работающих под управлением Android. Обладает гораздо более широкими возможностями, чем родной recovery. На некоторых устройствах устанавливается вместо родного recovery, на других устройствах устанавливается параллельно. Позволяет устанавливать неофициальные прошивки, легко устанавливать исправления и заплатки в форме zip-файлов, создавать резервную копию прошивки и пользовательских данных, делать сброс до заводских настроек (wipe data/factory reset), очистку кэша (cache), далвик-кэша (Dalvik-cache), статистики работы аккумулятора (battery stats), форматирование и создание разделов на карте памяти и многое другое.

Dalvik - виртуальная машина Java, которая используется для запуска программ (только с APK-расширением) с целью сделать доступ быстрее, компилятор установленный по умолчанию. Dalvik использует собственный байт-код. При разработке приложения под Android переводятся компилятором в специальный машинно-независимый низкоуровневый код. При выполнении на платформе именно Dalvik интерпретирует и выполняет такую программу.
Dalvik-кэш (Dalvik cache) - промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью, в данном случае создаваемые виртуальной машиной Dalvik. Другими словами, Dalvik-кэш - результат оптимизации виртуальной машиной Dalvik, наиболее часто запускаемых программ.
Deodex - В Android-устройстве в папке /system/app в официальной прошивке имеются файлы APK и Odex. Deodex означает, что все файлы odex включены в APK и их в папке /system/app нет. Deodex система удобна для редактирования, но считается менее стабильной и медленной по сравнению с odex-системой. На практике, скорость не меняется. Файлы odex это упакованные модули кода dex. Odex используются виртуальной машиной Dalvik для ускорения запуска приложения. Odex: Для ускорения загрузки Dalvik VM исполняемый код (classes.dex) может быть вынесен из программ (файлов .apk) в отдельные файлы с расширением .odex. Как правило, в таком виде установлены заводские (официальные) прошивки. Недостаток такого решения - невозможность изменения интерфейса и приложений. Deodex: преобразование исполняемого кода из файлов .odex обратно внутрь файлов программ (.apk). Для установки Deodex'ed прошивки как правило нужен Root и неродной Recovery.

Fastboot - режим загрузчика Android устройств, в котором устройство принимает команды от компьютера. Используется в основном для прошивки, очистки разделов и разблокировки загрузчика устройства.

Google applications (GAPPS, приложения Google) - Общее название всех программ от Google, которые включены в прошивку. Программы от Google включают: Gmail, Youtube, Hangouts, Google Play, Calendar и многое другое. В некоторых даже официальных прошивках может вообще не быть программ от Google. В неофициальных прошивках набор программ от Google может варьироваться. Для установки программ от Google выпускаются установочные zip файлы для неофициальных recovery.
Google Play (старое название market) – официальный магазин приложений для ОС Android от Google. Доступ к магазину с телефона осуществляется через одноимённое приложение Play Маркет - каталог приложений разделённый по тематикам. Через Play Маркет вы можете посмотреть описание приложений и отзывы на них, купить, установить или обновить приложения. Для покупки приложений необходимо прикрепить банковскую карту к Google Wallet.

JIT - Just-in-time compilation (JIT, компиляция «на лету»), dynamic translation (динамическая компиляция) — технология увеличения производительности программных систем, использующих байт-код, путём компиляции байт-кода в машинный код непосредственно во время работы программы. Таким образом достигается высокая скорость выполнения (сравнимая с компилируемыми языками) за счёт увеличения потребления памяти (для хранения результатов компиляции) и затрат времени на компиляцию. Встроен в операционную систему начиная с версии 2.2 Froyo

Kernel (англ.) - Это ядро операционной системы. Ядро является частью любой прошивки (то есть содержится абсолютно в любой прошивке). Ядро не является особенностью android устройств, существует как основа любой ОС, по сути ядро это и есть ОС, отвечает за работу с аппаратным обеспечением. Как правило ядро неофициальными способами можно заменить на другое без замены остальных частей прошивки. Чаще всего заменить ядро можно при помощи неродного recovery.

LineageOS (CyanogenMod) - проект, в котором создаются неофициальные прошивки для некоторых Android устройств. Прошивки создаются на основе открытого исходного кода Android. Поддерживается всегда последняя версия Android. Отличительной особенностью прошивок LineageOS является производительность и малое количество встроенных приложений по отношению к официальной прошивке. LineageOS также даёт целый ряд особенностей, улучшений, настроек, дополнений, которых в настоящее время нет в официальных прошивках Android устройств.

MIUI – прошивки с характерным интерфейсом на основе операционной системы Android. Изначально разрабатывались компанией Xiaomi Tech как официальные прошивки для своих устройств. На данный момент выпускаются и неофициальные прошивки MIUI для других устройств. Прошивки создаются на основе последней версии Android, исходный код проекта открыт. Отличительной чертой прошивок MIUI является сильно изменённый графический интерфейс, напоминающий iOS, при этом сохраняются достоинства операционной системы Android. В интерфейсе MIUI отсутствует меню приложений. MIUI включает в себя дополнительные функции, изначально отсутствующие в стандартном Android: смена тем графического оформления, диктофон, номеронабиратель с поддержкой поиска T9 в контактах и другие улучшения и дополнения. Расшифровка MIUI делится на две части: MI — это сокращение от Xiaomi, а UI — User Interface (Пользовательский интерфейс).

OTA (англ. Over The Air) - Частичное или полное обновление прошивки через интернет (по "воздуху"). Реже употребляется полная аббревиатура FOTA (англ. Firmware Over The Air). При обновлении по воздуху пользовательские данные (настройки, файлы, приложения и т.д.) не стираются, в отличие от прошивки через компьютер. Обновление происходит следующим образом: устройство автоматически при включении интернета или при проверке обновлений вручную (чаще всего находится в настройках в разделе о телефоне/ обновления ) проверяет есть ли обновления на сервере, если обновления есть, устройство предлагает их скачать и установить. Устройство скачивает обновление в виде ZIP-файла для родного recovery. После скачивания файла обновления устройство перезагружается в режим родного recovery и устанавливает обновление, после этого устройство снова загружается. ZIP файл после обновления удаляется. Обновление перед установкой скачивается в /data/cache, но установки при наличии рута его можно скопировать.

Recovery (рекавери) - режим загрузчика в Android устройствах. Перечень возможностей и способы загрузки в режим recovery уточняйте в теме по прошивке вашего устройства. Родной recovery используется в большинстве случаев для того, чтобы сделать wipe data/ factory reset (сброс до заводских настроек). Также у родного recovery есть функция по установке zip-файлов, но она позволяет устанавливать только архивы подписанные производителем. В основном в виде zip установщиков для родного recovery устанавливаются все обновления по воздуху. Для многих устройств существуют сторонние recovery с расширенными функциями такие как: clockworkmod, TWRP, safestrap, openrecovery и другие. На некоторых современных устройствах, например Sony, recovery отсутствует.
Root - права суперпользователя (являются аналогом учётном записи администратора в Windows). Позволяют получить полный доступ к операционной системе: изменение системных файлов, запуск некоторых сторонних приложений, резервное копирование системы. Получить root означает получить права суперпользователя, точнее сказать, добавить в прошивку возможность выдачи прав суперпользователя приложениям. В большинстве устройств, root права получают вместе с правами записи в раздел system. Superuser (суперпользователь), SuperSU, kingroot - это программа, которая выдаёт другим приложениям права суперпользователя, есть и другие. Чаще всего установка приложения superuser происходит вместе с получением прав суперпользователя. Часто путают термин superuser и root, root - это права суперпользователя, а superuser - это приложение.

Swap - Виртуальная память. Раздел на физическом накопителе, используемый ОС для расширения оперативной памяти. Создаётся для устройств с малым количеством оперативной памяти. Устанавливается и включается дополнительно.

TWRP - TeamWin Recovery Project - модифицированный неофициальный recovery, который выпускается для большинства устройств, работающих под управлением Android. Обладает гораздо более широкими возможностями, чем родной recovery. На некоторых устройствах устанавливается вместо родного recovery, на других устройствах устанавливается параллельно. Позволяет устанавливать неофициальные прошивки, легко устанавливать исправления и заплатки в форме zip-файлов, создавать резервную копию прошивки и пользовательских данных, делать сброс до заводских настроек (wipe data/factory reset), очистку кэша (cache), далвик-кэша (Dalvik-cache), многое другое.

/data

/cache

.android_secure

zRam - модуль ядра Linux. Увеличивает объём свободной оперативной памяти за счёт сжатия данных. При этом больше нагружается процессор устройства. Используется на устройствах с малым количеством оперативной памяти. Устанавливается и включается дополнительно.

В создании Глоссария участвовали: mainbord , Crea , junoreaktor , Prislav , _faber_ , JunkiedOK , racoon

Объем встроенной памяти на телефонах с ОС Андроид по факту отличается от заявленного производителем, ведь в нем находится операционная система и установочные элементы. Частым вопросом пользователем является: «Dalvik Cache что это, и зачем он нужен?».

Что это такое

Dalvik Cache – это одно из мест, где хранится определенный вид файлов, которые сохраняются на телефоне. Проще говоря – это временно скомпилированные элементы.

Откуда он появился на телефоне

Информация в папке Далвик кеш появляются после работы виртуальной машины ОС Android с одноименным названием. Сами элементы внутри остаются от использования программ. Бывают как остаточными элементами, так и действующими.

Существует находится 3 типа кэш-памяти:

Dalvik Cache – элементы из виртуальной машины ОС Андроид. Содержимое внутри папки обновляются;
Кеш системного типа – встроен в память ОС с данными о ней.
Кеш от программ – остаточные файлы программ. Находятся во встроенной памяти гаджета.

Файлы со временем начинают занимать значительную часть памяти, впоследствии чего возникает проблема с наличием свободного места.

Есть возможность избежать проблемы со свободным местом переносом информации на внешние носители. Функцией обладают смартфоны с поддержкой Андроид 6.0 и выше.

Варианты очистки

Известно четыре метода очистки встроенной памяти от кэш-данных на телефоне:

Очистка через внутренние средства.
Использование сторонних приложений. остаточных элементов на смартфоне.
Обнуление до заводских параметров.

Использование последнего метода приведет не только к очистке, но также сотрет все настройки вместе с файлами, которые были до обнуления. Поэтому использовать его следует только при возникновении неполадок.

Использование внутренних инструментов

Каждый владелец устройства ОС Андроид имеет возможность удалить информацию полностью через встроенные инструменты.

Для этого потребуется:

Открыть меню «Настройки», перейти по пути «Хранилище» (путь может отличаться в зависимости от версии ОС).

В открывшемся окне найти пункт «Данные кеша».

После перехода на экране появится сводка информации об находящихся элементах. После этого появится окошко с вопросом «Очистить кеш?». Для подтверждения выбираем «ОК».

По окончанию операции все кэшированные элементы будут удалены с устройства.

В способе нет возможности гибкой настройки режима удаления.

Очистка в приложениях

Не обязательно полностью чистить информацию на всем телефоне. Есть возможность удалить файлы из конкретных приложений.

Выбрать нужную и нажать «Очистить».

Подобным образом очищается кэш приложения.

Очистка через Recovery

Очистка Dalvik Cache возможна только в режиме Recovery. Для перехода зажимается соответствующую комбинацию клавиш, в зависимости от модели смартфона.

Выключить устройство.
Перейти в Recovery режим.
Пролистать вниз до Wipe cache partition, используя кнопку уменьшения звука.
Нажать кнопку отключения смартфона, чтобы подтвердить удаление Dalvik Cache.
Внизу дисплея отобразиться уведомление об удалении файлов.
В конце выбирается Reboot System Now, чтобы выйти из этого режима.
Телефон перезагрузится, и будет работать в стандартном режиме.

Важно не перепутать и не запустить случайно пункт Wipe data/factory, иначе удалятся все файлы, и будет произведен возврат к заводским параметрам.

Как итог

С помощью указанных способов удаляет кэш со смартфона в папке Dalvik Cache. Также можно установить из Play Market любую утилиту, которая сама проанализирует файлы, и предложит варианты удаления.

Давайте разберемся, как очистить кэш на телефоне Андроид, и нужно ли это делать. В процессе использования смартфона, работающего под управлением операционной системы Android, на мобильной устройстве скапливается большое количество различных данных, сохраняемых для разных целей.

Часть данных хранится в специальной области памяти — кэше. Например, браузер сохраняет данные о посещенных сайтах, а при новом посещении этого сайта, браузер откроет копии страниц сайта, сохраненные в памяти смартфона, не загружая все данные из интернета. За счет этого уменьшается время загрузки веб-страниц, они открываются быстрее, происходит экономия трафика и времени.

Приложения, установленные на мобильном устройстве, хранят некоторые данные в кэш-памяти: локальные копии фотографий, эскизы изображений, сведения о работе приложений, локальные копии посещенных страниц в интернете, файлы игр и т. п. В процессе работы операционной системы и установленных приложений, в кэш записывается информация, которую можно снова использовать на мобильном устройстве. В общем, это полезная функция, помогающая получить быстрый доступ к данным, которые используются повторно.

На устройствах Андроид используется кэш память трех типов:

Dalvik cache — кэш виртуальной машины Dalvik, содержащий файлы приложений для более быстрого запуска. Данный вид кэша автоматически пересоздается на устройстве.
Системный кэш — находится во внутренней памяти устройства. Здесь находятся данные встроенных в операционную систему Android приложений.
Кэш приложений — данные сторонних приложений, загруженных из Google Play Market. По умолчанию, эти данные сохраняются во внутренней памяти устройства.

Наряду с очевидной пользой кэш-памяти на смартфоне, от этого имеются некоторые негативные последствия: сохраненные в кэше данные занимают значительное место во внутренней памяти устройства. Из-за этого, при ограниченном размере внутренней памяти, на устройстве возникает нехватка свободного места.

Значительную часть внутренней памяти занимает сама операционная система Андроид, а если внутренняя память устройства небольшого размера, то свободного места будет недостаточно, при активном использовании гаджета. При попытке установки нового приложения, или выполнения других необходимых действий, система проинформирует пользователя о недостатке памяти на мобильном устройстве. Некоторые программы сохраняют в памяти большое количество кешированных файлов, которые занимают значительное место на диске.

Один из способов решения проблемы свободного места: перенос сторонних приложений во внешнюю память устройства для освобождения внутренней памяти. Начиная с версии Android 6.0, в операционную систему внедрена функция переноса данных приложений на внешнюю память. Данные приложений сохраняются на карте памяти смартфона, освобождая место во внутренней памяти устройства.

В более ранних версиях Андроид перенести программы можно при помощи сторонних приложений, которые требуют наличия root прав. При этом дальнейшая работоспособность перенесенных программ не гарантируется.

Для решения проблемы, используйте наиболее оптимальный вариант: очистку кэша на устройстве. Помимо освобождения места, удаление данных из кэша может помочь при возникновении ошибок в работе приложений. Часть файлов, хранящихся в кэше, больше не понадобится, потому что пользователь может редко использовать некоторые программы на своем мобильном устройстве.

Что значит очистить кэш на Андроиде? Это значит удалить все ранее сохраненные данные из кэша, используемые приложениями на телефоне. Данная операция не причинит никакого вреда ОС Android или установленным приложениям. Просто будет удалена дополнительная информация из памяти, сами программы останутся на месте.

Существует четыре способа для освобождения внутренней памяти от кешированных данных на мобильных устройствах:

удаление всего кэша системным средством;
очистка кэша в отдельном приложении средством системы;
удаление всего кеша на смартфоне, или очистка кешированных данных в отдельных приложениях с помощью сторонней программы;
сброс мобильного устройства к заводским настройкам.

В статье мы рассмотрим, как очистить кэш на Андроиде вручную: удалим весь кэш, или кешированные данные из отдельного приложения. Для удаления кэша, пользователь может воспользоваться сторонними программами из магазина Google Play, про одну из подобных программ есть инструкция в этой статье.

Как очистить весь кэш на Андроиде системным средством

Пользователь может удалить весь кэш с устройства с помощью встроенного средства операционной системы Android.

Выполните следующие шаги на устройстве Андроид:

Войдите в «Настройки», выберите «Хранилище» или «Память», в зависимости от версии Android.

Во всплывающем окне с вопросом «Очистить кеш?», нажмите на «ОК». После этого, все кешированные данные приложений будут удалены с мобильного телефона.

Как очистить кэш приложений на Андроид

В случае необходимости, пользователь может удалить кзш отдельных приложений, установленных на смартфоне или на планшете. В этом случае, будут очищены данные только этого приложения.

В списке приложений выберите нужную программу.
В окне программы нажмите на параметр «Хранилище». В старых версиях Android в этом окне находится раздел «Кэш», в котором нужно нажать на кнопку «Очистить кэш».
В окне хранилища приложения в опции «Кеш» нажмите на кнопку «Очистить кеш».

При необходимости, повторите операцию с другим приложением, установленным на Android.

Очистка Dalvik cache в режиме Recovery

Для того, чтобы выполнить Wipe Dalvick Cache необходимо зайти в меню Recovery. Для входа в режим Recovery узнайте комбинацию клавиш подходящую для вашего устройства, потому что клавиши могут быть разными.

Обычно, используется одновременное нажатие на две клавиши: увеличение/уменьшение громкости и включения/выключения смартфона.

Я рассказываю, как это работает на моих телефонах.

Внимание! Не спутайте с пунктом «Wipe data/factory reset», иначе со смартфона будут удалены все данные, произойдет сброс устройства в первоначальное состояние.

Удаление кэша при помощи стороннего приложения

Теперь посмотрим, как очистить кэш на телефоне с помощью стороннего софта, на примере самой популярной программы для очистки данных Clean Master. Программу можно скачать с Google Play Market, приложение Clean Master поддерживает русский язык интерфейса.

Откройте программу Clean Master на своем мобильном девайсе. Если программа в своем окне предупреждает о том, что найдены ненужные файлы, нажмите на кнопку «Очистить». Если никакого предупреждения нет, самостоятельно нажмите на кнопку «Мусор».

После проведения сканирования, программа предложит удалить ненужные данные. В окне Clean Master отобразится подробная информация о том, что именно будет удалено с гаджета, указан размер ненужных данных.

У пользователя есть два варианта действий: сразу удалить весь кэш, или сначала снять флажки напротив тех приложений, данные которых удалять не следует.

Нажмите на кнопку «Очистить мусор».

Если вам не подходит приложение Clean Master для освобождения памяти телефона, воспользуйтесь другой подобной программой.

Выводы статьи

Если встал вопрос, как очистить кэш на смартфоне Андроид, пользователь может воспользоваться встроенными функциями операционной системы, или положиться на помощь стороннего программного обеспечения. С помощью системного средства Android можно очистить весь кэш на мобильном устройстве, или удалить кешированные данные отдельных приложений, сторонние программы подобным образом удаляют весь кеш, или только кэш, сохраненный в отдельных приложениях.

Привет, Хабр! Около полугода назад я публиковал подробный «гайд» по JVM. Пост, в целом, зашел, а в комментариях спросили, не планируется ли “чего-то по андроиду”. Наконец, у меня дошли руки.

В этом посте поговорим о среде выполнения в Android. В частности, я постараюсь кратко, но емко изложить, чем отличается ART и Dalvik, и как со временем улучшились средства разработки в Android. Тема явно не новая, но, надеюсь, придется кстати тем, кто только начинает вникать. Кому интересно — добро пожаловать под кат.

Виртуальная машина

Сначала, давайте разберемся чем отличается JVM от DVM.

Java Virtual Machine — виртуальная машина, способная выполнять байт-код Java независимо от базовой платформы. Она опирается на принцип “Write once, run anywhere”. Байт-код Java может быть запущен на любой машине, способной поддерживать JVM.

Компилятор Java преобразует .java файлы в class-файлы (байт-код). Байт-код передается JVM, который компилирует его в машинный код для исполнения непосредственно на CPU.

Имеет стековую архитектуру: в качестве структуры данных, куда помещаются и хранятся методы, используется стек. Он работает по схеме LIFO или “Last in — First Out” или “Последним вошел, первым вышел”.
Может запускать только class-файлы.
Использует JIT-компилятор.

Можно сказать, что Dalvik — это среда для выполнения компонентов операционной системы Android и пользовательских приложений. Каждый процесс выполняется в своём, изолированном адресном пространстве. Когда пользователь запускает приложение (либо операционная система запускает один из своих компонентов), ядро виртуальной машины Dalvik (Zygote Dalvik VM) создает отдельный, защищенный процесс в общей памяти, в котором непосредственно разворачивается VM, как среда для запуска приложения. Другими словами, изнутри Android выглядит как набор виртуальных машин Dalvik, в каждой из которых исполняется приложение.

Использует архитектуру на основе регистров: структура данных, куда помещаются методы, основана на регистрах процессора. За счет отсутствия операций POP и PUSH, команды в регистровой виртуальной машине выполняются быстрее аналогичных команд стековой виртуальной машины.
Исполняет байт-код собственного формата: Android dexer (о нем поговорим ниже) преобразует class-файлы в формат .dex, оптимизированные для выполнения на Dalvik VM. В отличие от class-файла, dex-файл содержит сразу несколько классов.

Подробно об архитектуре DVM можно почитать тут.

Android Dexer

Разработчики Android знают, что процесс преобразования Java байткода в .dex байткод для Android Runtime является ключевым шагом в создании APK. Компилятор dex в основном работает “под капотом” в повседневной разработке приложений, но он напрямую влияет на время сборки приложения, на размер файла .dex и производительность во время выполнения.

Как уже упоминалось, сам dex-файл содержит сразу несколько классов. Повторяющиеся строки и другие константы, используемые в нескольких файлах классов, включаются только для экономии места. Байт-код Java также преобразуется в альтернативный набор команд, используемый DVM. Несжатый dex-файл обычно на несколько процентов меньше по размеру, чем сжатый архив Java (JAR), полученный из тех же файлов .class.

Изначально, class-файлы преобразовывались в dex-файлы с помощью встроенного DX-компилятора. Но начиная с Android Studio 3.1 и далее, компилятором по умолчанию стал D8. По сравнению с DX-компилятором, D8 компилирует быстрее и выводит dex-файлы меньшие по размеру, при этом обеспечивая более высокую производительность приложения во время исполнения. Полученный таким образом байт-код dex подвергается минификации с помощью open-source утилиты ProGuard. В итоге, мы получаем тот же dex-файл, но только меньше. Далее этот dex-файл используется для сборки apk и, наконец, для развертывания на устройстве Android.

Но следом за D8 в 2018 году пришел R8, который, по сути, является тем же D8, только с дополнениями.

При работе с Android Studio 3.4 и Android Gradle 3.4.0 plugin или выше, Proguard больше не используется для оптимизации кода во время компиляции. Вместо этого плагин работает по умолчанию с R8, который сам выполняет Code shrinking, Optimisation и Obfuscation. Хотя R8 предлагает только подмножество функций, предоставляемых Proguard, он позволяет совершить процесс преобразования Java байт-кода в dex-байт-код единоразово, что еще больше сокращает время сборки.

R8 и сокращение кода

Как правило, приложения используют сторонние библиотеки, такие как Jetpack, Gson, Google Play Services. Когда мы используем одну из этих библиотек, часто в приложении используется только малая часть каждой отдельной библиотеки. Без Code shrinking, весь код библиотеки сохраняется в вашем приложении.

Бывает так, что для улучшения читаемости и удобства поддержки приложения разработчики используют подробный код. Например, могут быть использованы значимые имена переменных и шаблон проектирования для того, чтобы другим было удобнее разобраться в коде. Но шаблоны, как правило, приводят к бОльшему объему кода, чем это необходимо.

В этом случае R8 приходит на помощь. Он позволяет существенно уменьшить размер приложения, оптимизируя размер даже того кода, который действительно используется приложением.

В качестве примера, ниже преведены цифры из доклада Shrinking Your App with R8, который был представлен на Android Dev Summit '19:

А вот так выглядело сравнение эффективности R8 на этапе выпуска бета-версии (взято из источника Android Developers Blog):

Детальнее можно ознакомиться в оф документации и докладе.

ART vs DVM в Android

DVM была спроектирована именно для мобильных устройств и использовалась как виртуальная
машина для запуска андроид приложений вплоть до Android 4.4 Kitkat.

Начиная с этой версии, ART был представлен как среда выполнения, а в Android 5.0 (Lollipop) ART полностью заменил Dalvik.

Основное явное отличие ART от DVM состоит в том, что ART использует AOT компиляцию, а DVM — JIT компиляцию. Не так давно ART начал использовать гибрид AOT и JIT. Далее разберем это чуть подробнее.

Использует JIT компиляцию: всякий раз при запуске приложения,
компилируется та часть кода, которая необходима для выполнения приложения. Остальная часть кода компилируется динамически. Это замедляет запуск и работу приложений, но уменьшает время установки.
Ускоряет загрузку устройства, поскольку кеш приложения создается во время выполнения.
Приложения, работающие на DVM, требуют меньше памяти, чем те, которые работают на ART.
Уменьшает резерв батареи, увеличивая нагрузку на CPU.
Dalvik является “устаревшим” и не используется на андроид версиях выше 4.4.

Использует AOT компиляцию, то есть компилирует весь код во время установки приложения. Это ускоряет запуск и работу приложений, но требует большего времени установки.
Замедляет загрузку устройства, так как кеш создается во время первой загрузки.
Ввиду использования подхода AOT компиляции, требует больше памяти в сравнении с приложениями на DVM.
Увеличивает резерв батареи, сокращая работу процессора из-за отсутствия компиляции при выполнении приложений.
Улучшенная Garbage Collection или сборка мусора. Во времена использования Dalvik, сборщики мусора должны были осуществить 2 прохода по куче (heap), что и приводило к плохому UX. В случае с ART, такой ситуации нет: он чистит кучу один раз для консолидации памяти.

И небольшая схема Dalvik vs ART:

JIT + AOT в ART

Среда выполнения Android (ART), начиная с Android 7, включает компилятор JIT с профилированием кода. JIT-компилятор дополняет AOT компилятор и повышает производительность во время выполнения, экономит место на диске и ускоряет обновления приложений и системы.

Происходит это по следующей схеме:

Вместо того, чтобы запускать AOT-компиляцию каждого приложения на этапе установки, он запускает приложение под управлением виртуальной машины, используя JIT-компилятор (почти так же, как в Android < 5.0), но следит за тем, какие участки кода приложения выполняются чаще всего. Затем эта информация используется для AOT-компиляции данных участков кода. Последняя операция выполняется только во время бездействия смартфона, находящегося на зарядке.

Говоря простыми словами, теперь два совершенно разных подхода работают сообща, что дает свои плюсы:

более эффективная компиляция — при запуске приложения в реальном времени компилятор имеет возможность узнать о его работе гораздо больше, чем выполняя статический анализ, и, как следствие, применяются более подходящие методы оптимизации для каждой ситуации;
сохранение оперативной и постоянной памяти — байт-код компактнее машинного кода, а если выполнять AOT-компиляцию только отдельных участков приложения и не выполнять компиляцию приложений, которыми юзер не пользуется, можно существенно сэкономить пространство NAND-памяти;
резкое увеличение скорости установки и первой загрузки после обновления системы — нет AOT-компиляции, нет задержки.

Заключение

В этой статье я постарался разобрать основные отличия Dalvik от ART, и в целом взглянуть на то, как с течением времени Android улучшал инструменты для разработки.

ART все еще находится в стадии разработки: добавляются новые фичи, чтобы улучшить опыт как для пользователей, так и для разработчиков.

Читайте также: