在智能手机领域安卓7版本以下手机，Android手机的销量占据着绝对的霸主地位，市场占有率达到了惊人的将近80%之多。一直以来，很多人提到Android系统，第一印象可能是卡顿、速度慢。至于速度慢的原因，我在上一期的文章中，已经有进行全面的分析了，大家可以具体查看《彻底搞懂Android系统比苹果IOS系统慢的原因》。
今天我要改变大家对Android的印象，大家要以发展的眼光看待事物，现在已经是2021年了，经过十几年的发展，Android的用户体验已经非常流畅、快速了。这得益于Google一直致力于Android运行机制的提升。
安卓系统
借此机会，我来给大家详细分享一下，Google这些年Android系统进行优化、提升的历程。
一、Android诞生
在2007年底，谷歌公司首次推出了Android系统，这里简单说明一下，Android系统其实是由开发手机联盟共同开发的，这是一个全球性的组织，由Google公司倡导发起，其成员很多世界性的伟大企业，如高通、三星、中国移动、华为等。因此，Android能得到了众多巨头企业的支持，也就能够得到快速的发展、推广。
开放手机联盟
Google采用Java作为Android系统中，应用软件的开发语言，因此，Android应用软件也是基于Java虚拟机的运行机制。
针对移动端的硬件特性，Google对Java虚拟机进行了重新设计，命名为Dalvik虚拟机，Dalvik在软件执行时，将字节码（Java程序开发完，打包后的代码）解释成处理器指令，以便操作系统进一步处理、执行。
跟传统基于栈架构的Java虚拟机不同的是，Dalvik是基于寄存器架构，寄存器是更靠近CPU的存储架构，因此，运行速度相对会更快。另外，Dalvik处理的是更加精简的Dex字节码，这就进一步提升了执行效率，满足移动端硬件的要求。
Android架构图
二、JIT编译器
随着Android系统的发展需求，Dalvik虚拟机的弊端越发显现出来，软件每次运行，都需要对字节码进行解释，严重影响性能、执行效率。
为此，Google在2010年发布的Android 2.2版本中，增加了JIT编译器，Just-In-Time Compiler，即时编译器。
JIT编译器的加入，带来了以下好处安卓7版本以下手机：
首先，JIT编译后的指令码非常的精简，执行效率非常高。
其次，JIT对字节码进行分析，优先编译需要经常执行的代码，另外，编译后的代码会被缓存，因此，只有遇到新的代码才会进行编译，这样不仅减少了编译的工作量，还大大减少了内存的消耗。
三、ART虚拟机
JIT编译器的加入，虽然提升了性能，但还是需要在软件执行的时候编译代码，编译的操作本身就会带来额外的消耗，还是会影响运行时性能。
有没有更加优化的方案呢？答案是当然有，Google在2013年10月发布的Android 4.4中，又给了 我们很大的惊喜。
在这个版本中，带来了全新的ART虚拟机运行环境，以及全新的编译策略AOT(Ahead-of-time)。AOT是采用预先编译的策略，即在软件安装时，就一次性将字节码编译成可在设备上直接执行的本地机器码。
这也就意味着，软件在运行过程中再也不需要进行编译代码的动作了，直接执行机器码。带来的好处，是运行速度大大提升，并且省电。另外，ART也在垃圾回收方面进行了优化。
当然，AOT也有一些缺点，安装时间较长、软件安装后体积占用变大，但总体来说，还是好处大于缺点的。
Android 4.4时，Dalvik、JIT、ART、AOT共存，在Android 5.0后只有ART+AOT的模式，标志着Dalvik彻底完成了自己的历史使命。
四、JIT的回归
针对AOT的缺点，Google找到了新的解决办法。在2016年8月发布的Android 7.0版本，Google让JIT编译器又回到了我们的视线，从而形成了JIT/AOT混合编译的策略。
在该版本中，应用在安装时不再进行编译，因此安装时间变短，软件的体积也变小了。
软件在执行时，对当前需要执行到的代码，还是采用JIT编译策略，即遇到新代码时，进行编译、缓存，已被编译过的代码则直接执行缓存。另外，JIT还会对软件中的其它所有热点函数（需经常执行的代码）进行分析、识别，并将分析结果保持到profile文件中。
当手机处于空闲时，AOT编译器，就会扫描profile文件，对其中记录的热点代码进行AOT编译。这样，只对执行概率比较高的代码进行提前编译，并且是在空闲的时间进行编译，既减小了体积，又提升了系统的性能。
最后，用一张图带您快速了解，安卓系统优化简史：
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