前言
植物的茁壯成長離不開肥沃的土地，同樣，對于java和android程序來說的離不開虛擬機。
JVM、Dalvik、ART三種虛擬機在Java和Android世界中起到至關重要的作用，可以說Dalvik和ART由JVM演化而來，并且ART是Dalvik的替代品。
下面分別對這三種虛擬機做下介紹：
JVM介紹
JVM是Java Virtual Machine（Java虛擬機）的縮寫，JVM是一種用于計算設備的規范，它是一個虛構出來的計算機，是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實現的。
Java語言的一個非常重要的特點就是與平臺的無關性。而使用Java虛擬機是實現這一特點的關鍵。一般的高級語言如果要在不同的平臺上運行，至少需要編譯成不同的目標代碼。而引入Java語言虛擬機后，Java語言在不同平臺上運行時不需要重新編譯。Java語言使用Java虛擬機屏蔽了與具體平臺相關的信息，使得Java語言編譯程序只需生成在Java虛擬機上運行的目標代碼（字節碼），就可以在多種平臺上不加修改地運行。Java虛擬機在執行字節碼時，把字節碼解釋成具體平臺上的機器指令執行。這就是Java的能夠“一次編譯，到處運行”的原因。
JRE ：英文名稱（Java Runtime Environment），Java 運行時環境。它主要包含兩個部分，jvm 的標準實現和 Java 的一些基本類庫。它相對于 jvm 來說，多出來的是一部分的 Java 類庫。
JDK ：英文名稱（Java Development Kit），Java 開發工具包。jdk 是整個 Java 開發的核心，它集成了 jre 和一些好用的小工具。例如：javac.exe，java.exe，jar.exe 等。
顯然，這三者的關系是：JDK? > JRE > JVM
Dalvik介紹
Google為什么不用JVM來當做android虛擬機？原因是版權和效率問題。
Dalvik是Google為Android平臺專門開發的虛擬機，它是Android應用的解釋執行器。Dalvik虛擬機并非JVM的簡單替代品，它有自己鮮有的特點。
不同于JVM的基于虛擬棧，Dalvik虛擬機最大的特點是基于寄存器。Java是一種編翻譯編解釋的語言，需要把java代碼編譯成字節碼來執行，為了實現這一目的，生成的中間代碼沒有使用寄存器，而是使用棧來實現，這也是能跨平臺的原因，但是這樣會對運行速度造成負面影響。Dalvik設計之初是為了運行在嵌入式設備上，對性能要求比較高，并且對跨平臺沒有多大要求，因此Dalvik使用寄存器來加快代碼的執行速度。
既然使用了寄存器，那么字節碼便無法繼續使用，Android使用Dex文件來代替Java虛擬機的class文件，相比于class文件，Dex文件有以下的改進：
1.? 生成Dex文件時，會把所有的class文件整合到一個Dex文件中，同時對所有類進行優化整合，去除冗余信息，不但見笑了整個文件的大小，也提高了類的裝載速度。
2.? Dex文件會把每個類文件中的常量進行整合，最后放到一個常量池中，節約了內存的使用。
3.? Dex文件的簽名只有一份，驗證也只有一次。
4.? Dalvik虛擬機為應用創建的線程都是linux線程，通過Linux內核來進行線程管理，效率高。
Dalvik使用JIT（Just-In-Time）也稱運行時編譯，是一種將字節碼翻譯成機器碼的技術，要點是把翻譯好的機器碼緩存起來，而不是每次都進行解釋，以節省時間。Android從2.2開始引入JIT編譯器，但是實際效果并沒有那么顯著，雖然Android一直在改進，但是作用有限，因此在Android4.4中引入了新的編譯技術ART。
ART介紹
ART全稱Android Runtime，在Android4.4引入與Dalvik并存，在Android5.0及以后版本作為缺省虛擬機配置。
ART內置AOT（Ahead-of-Time）編譯器，在應用安裝期間，系統會通過一個名稱為dex2oat的工具將APK中的dex文件編譯成包含本地機器碼的oat文件存放下來。這樣做之后，在程序執行的時候，就可以直接使用已經編譯好的機器碼以加快效率，由于運行時不在需要JIT編譯，所以代碼執行的速度要快的多。
ART的優點：
1.應用運行更快，因為Dex在安裝的時候已經被翻譯完成。
2.減少應用的啟動時間，因為直接執行的是native代碼
3.提高設備的續航能力，因為不需要JIT
4.改善了垃圾回收機制
ART的缺點：
由于安裝的時候需要翻譯成機器碼并存儲在設備上，所以安裝的時候需要更長的時間和更大的空間。
android 8.0中dex vdex odex art oat文件的區別
dex：應用程序二進制字節碼文件，虛擬機執行程序前需將其優化。
odex：Android8.0之前系統會對dex文件做優化，生成可執行文件odex，保存到data/dalvik-cache目錄。Android8.0之后odex 是從vdex 這個文件中提取了部分模塊生成的一個新的可執行二進制碼文件 ， odex從vdex 中提取后，vdex 的大小就減少了（?odex + vdex 才代表一個apk?）。
vdex：android8.0 新增的格式包，dex代碼 直接轉化的 可執行二進制碼 文件，第一次開機就會生成在/system/app/<packagename>/oat/ 下。在系統運行過程中，虛擬機將其 從 “/system/app” 下 copy 到 “/data/davilk-cache/” 下。
art：odex進行優化 生成的可執行二進制碼文件，由虛擬機負責生成。主要是apk 啟動的熱點函數相關地址的記錄，方便尋址相關；?生成art 文件后，/system/app 下的odex 和 vdex 會無效，即使你刪除，apk也會正常運行。push 一個新的apk file 覆蓋之前/system/app 下apk file ，會觸發PKMS 掃描時下發force_dex flag ，強行生成新的vdex 文件，覆蓋之前的vdex 文件，由于某種機制，這個新vdex 文件會copy到/data/dalvik-cache/下，于是art 文件也變化了。
oat：ART虛擬機使用的是oat文件，oat文件是一種Android私有ELF文件格式，它不僅包含有從DEX文件翻譯而來的本地機器指令，還包含有原來的DEX文件內容。APK在安裝的過程中，會通過dex2oat工具生成一個OAT文件。對于apk來說，oat文件實際上就是對odex文件的包裝，即oat=odex，而對于一些framework中的一些jar包，會生成相應的oat尾綴的文件，如system@framework@boot-telephony-common.oat。
問題：Android5.0已經開始使用art了，為什么還要保留odex？
DEX轉換成OAT的這個過程是5.0以上系統用戶在安裝程序或是刷入ROM、增量更新后首次啟動時必然執行的。 按照Google的說法，相比做過ODEX優化，未做過優化的DEX轉換成OAT要花費更長的時間，比如2-3倍。 比如安裝一個odex優化過的程序假設需要1秒鐘，未做過優化的程序就需要2~3秒。 由此可見，雖然dalvik被棄用了，但ODEX優化在Android 5.0系統以上依舊起著作用。
