软件测试 | Dalvik 虚拟机是如何执行程序的

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Android 系统的架构采用分层思想，这样的好处是拥有减少各层之间的依赖性、便于独立分发、容易收敛问题和错误等优点。Android 系统由 Linux 内核、函数库、Android 运行时、应用程序框架以及应用程序组成。如图 3-4 的 Android 系统架构所示，Dalvik 虚拟机属于 Android 运行时环境，它与一些核心库共同承担 Android 应用程序的运行工作。

Android 系统启动加载完内核后，第一个执行的是 init 进程，init 进程首先要做的是设备的初始化工作，然后读取 inic.rc 文件并启动系统中的重要外部程序 Zygote.Zygote 进程是 Android 所有进程的孵化器进程，它启动后会首先初始化 Dalvik 虚拟机，然后启动 system_server 并进入 Zygote 模式，通过 socket 等候命令。当执行一个 Android 应用程序时，system_server 进程通过 socket 方式发送命令给 Zygote，Zygote 收到命令后通过 fork 自身创建一个 Dalvik 虚拟机的实例来执行应用程序的入口函数，这样一个程序就启动完成了。整个流程如图 3-5 所示。

Zygote 提供了三种创建进程的方法：

fork(),创建一个 Zygote 进程；

forkAndSpecialize(),创建一个非 Zygote 进程；

forkSystemServer(),创建一个系统服务进程。

其中，Zygote 进程可以再 fork()出其他进程，非 Zygote 进程则不能 fork 其他进程，而系统服务进程在终止后它的子进程也必须终止。

当进程 fork 成功后，执行的工作就交给了 Dalvik 虚拟机。Dalvik 虚拟机首先通过 loadClassFromDex()函数完成类的装载工作，每个类被成功解析后都会拥有一个 ClassObject 类型的数据结构存储在运行时环境中，虚拟机使用 gDvm.loadedClass 全局哈希表来存储与查询所有装在进来的类，随后，字节码验证器使用 dvmVerifyCodeFlow()函数对装入的代码进行校验，接着虚拟机调用 FindClass（）函数查找并装载 main 方法类，随后调用 dvmInterpret()函数初始化解释器并执行字节码流。整个过程如图 3-6 所示。

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