ART虚拟机

ART虚拟机是Android4.4发布的，用来替代Dalvik虚拟机在Android5.0版本默认启用ART。

ART与DVM的区别

• 1、DVM中的应用每次运行时，字节码都需要通过JIT编译器编译为机器码，而ART中，系统在安装应用程序时会进行一次AOT（ahead of time compilation，预编译），将字节码预先编译成机器码并存储在本地，这样程序在每次运行时就不需要执行编译了，运行效率会大大提升，设备耗电也会降低。采用AOT有两个主要缺点：一是应用程序安装时间变长，尤其是一些复杂的应该，二是字节码预先编译成机器码，机器码需要的存储空间更大
  为解决上面的问题，Android7.0ART加入了即时编译器JIT，作为AOT的补充，在安装应用程序时并不会将字节码全部编译成机器码，而是在运行中将热点代码编译成机器码，从而缩短应用的安装时间并节省了存储空间。
• 2、DVM是32位CPU设计，ART支持64位并兼容32位处理器。
• 3、ART对垃圾回收机制进行了改进，更频繁地执行垃圾收集，将GC暂停由2次减少为1次。

ART的运行时堆

与DVM的GC不同，ART采用了多种垃圾收集方案，每个方案会运行不同的垃圾收集器，默认采用了CMS（Concurrent Mark-Sweep）方案，该方案使用sticky-CMS和parital-CMS。根据不同的CMS方案，ART的运行时堆的空间分配也不同，默认是由4个Space和多个辅助数据结构组成，4个Space分别为Zygote Space、Allocation Space、Image Space和Large Object Space。Zygote Space、Allocation Space和DVM的作用是一样的，Image Space 用来存放一些预加载类，Large Object Space用来分配一些大对象（默认大小为12KB），其中Zygote Space和Image Space是进程间共享的。采用标记-清除算法，处理这个四个Space，ART的Java堆中还包括两个Mode Union Table，一个Card Table，两个Heap Bitmap，两个Object Map，以及三个Object Stack。

垃圾收集器

• Concurrent Mark Sweep（CMS)：CMS收集器是一种以获取最短收集暂停时间为目标的收集器，采用了标记-清除算法实现。它是完整的堆垃圾收集器，能释放除了Image Space空间外所有的空间
• Concurrent Partial Mark Sweep：部分完整的堆垃圾收集器，能释放除了Image Space和Zygote Space外的所有空间
• Concurrent Sticky Mark Sweep：粘性收集器，基于分代的垃圾收集思想，它只能释放自上次GC以来分配的对象。这个垃圾收集器比一个完整的或者部分的垃圾收集器扫描的更频繁，因为它更快并且有更短的暂停时间
• Marksweep+Semispace：非并发的GC，复制GC用于堆转换以及齐性空间压缩（堆碎片整理）。

参考资料

• Android进阶解密. 刘望舒。