ClassLoader 类加载和双亲委托机制

了解Dalvik和ART

  • 什么是Dalvik:Dalvik是Google公司自己设计用于Android平台的Java虚拟机。支持已转换为.dex(Dalvik Executable)格式的Java应用程序的运行,.dex格式是专为Dalvik应用设计的一种压缩格式,适合内存和处理器速度有限的系统(移动平台)。DVM的指令集是基于寄存器的,执行效率高(JVM的指令集是基于栈的 更通用,跨平台性好)
  • 什么是ART:Android Runtime, Android 4.4 中引入的一个开发者选项,也是 Android 5.0 及更高版本的默认模式。在应用安装的时候Ahead-Of-Time(AOT)预编译字节码到机器语言,这一机制叫Ahead-Of-Time(AOT)预编译。应用程序安装会变慢,但是执行将更有效率,启动更快。(为什么不打包apk的时候生成机器语言的包:因为手机的平台不同 arm 和 X86 对应的机器码不一样,需要在对应平台生成相应的机器语言才能执行,同时打包apk(dex文件)也是为了跨平台)
  • Dalvik 和 ART的区别:
    1)在Dalvik下,应用运行需要解释执行,把需要频繁执行的代码(热点代码)通过即时编译器(JIT)将字节码转换为机器码保存在缓存中以提高代码执行效率,但是总的来说Dalvik运行效率低。而在ART 环境中,应用在安装时,字节码预编译(AOT)成机器码,安装慢了,但运行效率会提高。
    2)ART占用空间比Dalvik大(字节码变为机器码), “空间换时间"。
    3)预编译也可以明显改善电池续航,因为应用程序每次运行时不用重复编译了,从而减少了 CPU 的使用频率,降低了能耗。
  • ART是兼容Dalvik的:ART会执行AOT,但针对 Dalvik 开发的应用也能在 ART 环境中运作。
    ART和Dalvik下APP的启动

DexOpt与DexAot

  • DexOpt:对 dex 文件 进行 验证 和 优化 为odex(Optimized dex) 文件
  • DexAot:在安装时对 dex 文件执行dexopt优化之后再将odex进行 AOT 提前编译操作,编译为OAT可执行文件(机器码)。
    apk在Dalvik和ART下的运行流程

ClassLoader :Java 类加载器

  • BootClassLoader:用于加载Android Framework层class文件。
  • PathClassLoader: 用于Android应用程序类加载器。可以加载指定的dex,以及jar、zip、apk中的classes.dex
  • DexClassLoader: 加载指定的dex,以及jar、zip、apk中的classes.dex
  • InMemoryDexClassLoader: android 8.0 以后推出的 可以加载内存中的一个dex文件。
  • DexClassLoader和PathClassLoader的区别: DexClassLoader 需要指定一个dex文件优化成odex后存储odex的目录(必须是APP的私有目录(context.getCodeCacheDir()),不能是sd卡的目录),PathClassLoader有默认的odex的存储目录(data/dalvik-cache)。

双亲委托机制

某个类加载器在加载类时,首先将加载任务委托给父类加载器,依次递归,如果父类加载器可以完成类加载任务,就成功返回;只有父类加载器无法完成此加载任务或者没有父类加载器时,才自己去加载。


loadClass 解析
  • 双亲委托机制的作用:
    1、防止重复加载同一个.class。通过委托去向上面问一问,加载过了,就不用再加载一遍。保证数据安全。
    2、保证核心.class不能被篡改。通过委托方式,不会去篡改核心.class,即使篡改也不会去加载,即使加载也不会是同一个.class对象了。不同的加载器加载同一个.class也不是同一个Class对象。这样保证了Class执行安全。

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