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分类: LINUX

2010-01-27 17:21:43

Android系统框架和上层应用是类java(不是正统的sun java)开发的,实现了自己的java虚拟机dalvik,既然用java虚拟机和java开发,一般都会认为效率低下。其实不然,在基本主流的智能手 机的软件平台上,android的执行速度是最快的。

       那么android效率为什么这么的高呢?特别是一个应用程序的启动时间很短,本文主要从以下个八方面进行分析:

1、 资源文件的优化读取。

我们知道android在UI开发时有个很大的好处是xml文件来描述UI,这样有个好处是只要修改UI不用修改代码就可以修改界面的布局、显示风格和字 体大小等。界面定义变得灵活方便。xml配置UI在qtopia运用也有但是这么强大并且也不广泛,因为xml文件有个不足是解析xml的效率很低。

Android是怎么做的呢?

Android在编译的时候就把xml文件进行了优化,android应用程序在解析时变得非常的高效。我们看到apk文件解压后会有个优化过的资源文件。

2、 安装时进行优化dex文件

Android的应用程序都打包成一个apk文件,实际上就是一个zip文件。系统第一次起来或应用程序第一次安装时,系统就把apk文件解压了,把可执 行文件dex优化成odex文件并放在/data/dalvik-cache目录下。优化后的dex文件启动速度会加快。这解释了为什么android系 统第一次启动是比较慢,以后起来很快了。

可能有人会问:为什么不在编译时直接优化呢?第⑤项会回答这个问题。

3、 制作数据库

Android的图形应用是加载整个sd卡内的所有图像的,但是为什么很快呢?其实android提前把数据做成了数据库,所以不用每次扫描整个这个sd卡,大大加快了启动速度。

4、 高效的虚拟机

Android是基于类java虚拟机dalvik,一般的java虚拟机是基于栈的,而dalvik是基于寄存器的。实事求是说我对两者的区别了解不是 很深入,不过网上有专门的相关文论进行分析。我的简单理解是栈的实现方式相对容易,相关数据是在内存中的栈里,而操作寄存器里数据的速度明显快与内存里的 数据处理。

5、 充分挖掘CPU的性能

Android刚出来的时候虽然支持arm cpu,实际上只支持armv5te的指令集的,因为android系统专门为armv5te 进行了优化,充分利用armv5te的执行流水线来提高执行的效率,这也是在500M的三星2440运行效果不是很好,而在200M的omap cpu上运行比较流畅的原因了,所以在最新的代码中有专门针对x86和armv4的优化部分。

6、 优化和裁剪的libc库

Libc库几乎是所以库和程序的基础,但是android没有直接利用libc库,而是自己开发了一个库:bionic,它实现了libc库的绝大多数的 函数并根据平台进行了优化,但是有系统很少用并且消耗资源的少数函数是不支持的。它只有几百k,节省了空间同时也提高了执行效率。实际上体现了20-80 原则,抓住少数重要的适当舍弃不必要的。

7、 充分利用linux系统特性

分析过linux内核的朋友知道,linux fork一个新的进程是非常高效的,利用了COW机制。Android是每个进程是个独立的虚拟机(听说这么设计是为安全考虑,某个时候进程崩溃了不会影 响这个系统和其他进程。)android里每个进程都是基于虚拟机的,并且也要加载基本的库,实际上这些都是共享。所以android启动一个新的程序实 际上并不消耗很多的内存和cpu资源。

同时android在后台有个empty process运行,实际上就是运行一个虚拟机,当要启动一个应用时就直接在其上继续运行,qtopia也有这个机制。

Android系统在开机流程中:启动虚拟机—》启动system server –》启动launcher。当初分析代码时疑惑为什么不直接启动system server?(qtopia就是直接启动server),实际上也利用了linux的这个特性。

这个特性说的比较简略,不过要真的把他解释清楚可能需要很大的篇幅。

8、 高效的paint机制

这个特性可能跟启动关系不大,但是也是android高效的特性之一。界面变化时大部分实际上不是全屏内容变化的,只是局部变化,android会根据变 化的内容只是跟新局部的内容,也提高了效率。这个也提醒我们在开发应用程序时,重载paint方法时尽量不要paint全屏内容。

其他:android是个优秀、复杂、庞大的系统,还有很多内容在性能方面有独特的设计,如overlay、双framebuffer等机制在这里就不一一列出,还有部分由于本人能力不足还没有发现,希望大家交流讨论,不对的地方请指正.
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