Android 代码是怎么执行的
通常在Android手机上运行的应用程序一般是用Java语言开发的，那么这些应用程序，如何能在机器上运行？
这与编译器的功劳密不可分。编译器是连接人类意图与机器世界之间的一座桥梁，扮演着“翻译者”的角色。它将程序员使用的高级语言（比如Java）翻译成机器能明白的机器码，从而使得手机能够听懂并执行人类的指令。
机器码生成的时机
把 Java 语言翻译成 CPU 能理解的机器语言。这里有三种方式：
第一，在程序运行之前直接把 Java 代码编译为机器语言。这种模式称之为 AOT（Ahead of time）编译；
第二，在程序运行起来之后，实时地把 Java 语言编译为机器语言然后执行。这种模式称之为 JIT（Just in time） 编译。
第三，引入一个中间层，这个中间层负责 Java 代码的执行，然后这个中间层本身编译为 CPU 能理解的汇编指令。用 Java 语言直接作为输入，理解一句 Java 语句就把Java语言翻译一下让 CPU 执行，这种模式一般称为解释执行，这种方式效率是比较低效的。
Android编译方式的演进
从如下的演进路线可以看出，谷歌系统在编译方式优化的路上一直坚持不懈地努力着，在7.0及之后的版本中，采用了AOT、JIT、解释执行相结合的方式，甚至让系统“记忆”热点代码，在空闲时对热点代码进行AOT提前编译，这样在下次用到这段代码的时候，就有机器码可以直接使用了。编译时机、执行速度、机器码的大小，谷歌一直致力于平衡这几个因素之间的平衡。
现在的编译方式离不开虚拟机
Dalvik虚拟机（ Dalvik Virtual Machine ），简称Dalvik VM或者DVM。它是由Dan Bornstein编写的，名字源于他的祖先居住过的名为Dalvik的小渔村。DVM是Google专门为Android平台开发的虚拟机，它运行在Android运行时库中。
ART(Android Runtime)是Android 4.4发布的，用来替换Dalvik虚拟，Android 4.4默认采用的还是DVM，系统会提供一个选项来开启ART。在Android 5.0时，默认采用ART，DVM从此退出历史舞台。
在 Android 中，Java 类被转换成 DEX 字节码。DEX 字节码通过 ART 或者 Dalvik runtime 转换成机器码。两个虚拟机的架构参见下图：
Dalvik 是一个基于 JIT（Just in time）编译的引擎。使用 Dalvik 存在一些缺点，所以从 Android 4.4（Kitkat）开始引入了 ART 作为运行时，从 Android 5.0（Lollipop）开始 ART 就全面取代了Dalvik。Android 7.0 向 ART 中添加了一个 just-in-time（JIT）编译器，这样就可以在应用运行时持续的提高其性能。下表简单整理了它们之间的特性对比：
未来的编译方式该如何
从谷歌系统在几个大版本中对编译方式的修改，不难看出，始终是绕不过虚拟机的。那未来是否可能另辟蹊径？今年，华为发布的方舟编译器仿佛逼近了这个答案。从网上公布的一些信息来看，华为编译器最大的优势在于，它绕过了 VM。
简单来说，在专家团队的打造下，华为方舟编译器可以将高级语言（Java）直接变成机器码，无需再通过 Android 操作系统中内置的 VM 编译器。按照华为方面的说法：方舟编译器编译的应用在开发阶段就已完成；也就是说，只要是经过方舟编译器编译的应用，在应用市场上上架了以后，用户下载 APK 的就是编译过的了。这在执行速度上无疑是有优势的，但是从应用机器码的体量、安装时间、FOTA升级时间等几个方面来说应该都是有影响的。如何提出一个更有力的编译器，让我们拭目以待。
