1.前言
首要希望觉得本片文章有用的童鞋们记得点赞！重视！收藏！，不要小气你们的称誉啦！
Android的虚拟机通过演变，从Android5.0前的Dalvik虚拟机在Android5.0后全面变成了ART虚拟机，这两个虚拟机都是根据寄存器的，而咱们的JVM是根据栈的。
那为什么安卓的虚拟机是根据寄存器，跟JVM根据栈有所不同呢？最大的原因必定是因为移动端的硬件环境进行了针对性相关优化，比方安卓里边字节码文件是.dex而不class，那正是谷歌对移动端进行了相关针对性的优化，那这个时分就要将JVM根据栈的模式与根据寄存器的模式进行一个比照，咱们才干了解为什么安卓虚拟机会根据寄存器。
2.栈与寄存器的差异
在介绍JVM之前，咱们先了解栈与寄存器的差异是什么？
先上结论！！！
所以为什么Android渠道根据寄存器的规划？
- 指令条数少，所以履行的功率更快！
- 数据移动次数少、临时成果存放次数少，所以更省内存和履行功率更快！
- 映射真实机器的寄存器，所以履行功率更快！
2.1.栈
栈的特点是：FILO（先进后出，Fist In Last Out）
栈的出入口只要一个，那就意味着先进的元素会在栈底，而后进的元素会在栈底，先进的元素不能直接出栈，需求栈顶的元素出栈后，才干出栈，所以栈是一个单向队列的数据结构，咱们先上图来描绘一下栈。
咱们能够看出，A元素是首要进入栈的，这个时分会被处于栈顶，随着B元素的进入，A元素被压入栈底，而B元素处于栈顶，最后C元素压入栈中，成为了栈顶，这个时分A、B元素出栈都意味着C元素必须要出栈。
Ok，栈的概念仍是比较简单明白的，接下来咱们看看寄存器的概念。
2.2.寄存器
寄存器相当于CPU里边的内存，它本身是有固定的内存地址的，这意味着数据在寄存器中的操作/IO是非常快速的。
寄存器的指令一般较长，在Android里边每个指令占2个字节，可是指令条数会大幅减少，而JVM虚拟站中指令占一个字符，可是指令条数会大幅增加，能快速履行。
那么简单介绍完栈与寄存器的概念之后，咱们就进入下一章，JVM是怎样通过虚拟栈来履行指定的？
3.JVM是怎样通过虚拟栈履行字节码文件的？
3.1 了解JVM运行时的数据区组成
首要咱们要了解JVM运行时的数据区，看一幅图：
咱们能够由上图看出，ClassLoader将.class文件加载至运行时数据区，运行时数据区其实便是字节码被加载到内存后在内存的一个状况，咱们能够看出有以下几部分。
- 堆
存放着实例的区域，而GC主要也是针对该区域。
- 办法区
存放着从字节码中加载出来的类信息。
- 线程独立区域
- 程序计数器 保存程序字节码履行的顺序
- 虚拟机栈 描绘java办法履行的内存模型
- 本地办法栈 本地办法栈则为Native 办法服务
简单了解了运行时数据区的结构后，接下来咱们将深化到JVM中的线程是怎样根据虚拟机栈来履行字节码的。
3.2 了解栈帧
咱们知道虚拟机栈是负责描绘java办法履行的内存模型，而且记载线程内办法的履行状况的，而栈中的元素，也会被称为栈帧，比方咱们现在履行一个main办法，main办法中再履行一个foo办法，那么虚拟机栈中就会存在两个栈帧，如图：
那如果此刻咱们的虚拟机栈中的foo办法含有相关逻辑，虚拟机栈又是怎样履行这些逻辑的呢？
首要，咱们的虚拟机栈是怎样履行以上字节码的呢？首要咱们了解一下栈帧的组成
咱们能够看出一个栈帧里边含有
- 局部变量表
局部变量表存放着办法中的局部变量+this实例
- 操作数栈
用于字节码履行时，暂存其中间状况的一个内存区域，每个操作数栈的容量是有限的，在编译期会揣度其容量巨细而且记载在字节码文件中，而JVM说的根据栈，其实便是根据该操作数栈。
- 办法出口
记载该办法的出口，需求回来什么，回来给谁。
- 程序计数器
记载着程序的履行顺序。
3.3 了解栈是怎样履行逻辑的
接下来咱们界说一个foo办法，而且编译成class文件，然后咱们解析一下虚拟机栈是怎样履行字节码程序的。
public void foo() {
int a = 1;
int b = 2;
int c = (a + b)*9;
}
然后咱们将其解析成字节码后是这样的
| 顺序 | 字节码 | 助记符 |
|---|---|---|
| 0 | 0x04 | iconst_1 |
| 1 | 0x3b | istore_0 |
| 2 | 0x05 | iconst_2 |
| 3 | 0x3c | istore_1 |
| 4 | 0x1a | iload_0 |
| 5 | 0x1b | uload_1 |
| 6 | 0x60 | iadd |
| 7 | 0x10 0x09 | bipush9 |
| 9 | 0x67 | imul |
| a | 0x3d | istore_2 |
| b | 0xb1 | return |
那么栈帧中是怎样履行上面的字节码的？
咱们以图解的方式解析全进程，首要是一个栈帧的初始化状况，局部变量表与操作数栈的状况如下：
咱们能够看出局部变量表中初始化了a，b，c三个变量，而操作数栈中现在容量为2，那么咱们开端履行每一步字节码。
至于最后一行字节码，其实从助记符中能够明显的判断出，办法回来结束了~就不特意贴图了
（从第八张图开端，因为换了分辨率去制图，所以字体变小了，将就看。。）
看完整个履行进程最直观的咱们能看出以下几点：
- 字节码大部分时分占1位
- 局部变量表中暂存数据，字节码中不负责保存
- 操作基本都是根据操作数栈进行操作
既然咱们要作比照，根据栈和根据寄存器的差异是什么？那么接下来就来讲讲寄存器履行逻辑的进程，然后再作一个比照~
4.ART是怎样根据虚拟寄存器履行字节码文件的？
4.1 结构改动
比照根据栈，根据寄存器的虚拟机栈帧构成如下：
咱们能够看出：
- 没有了操作数栈、被虚拟寄存器替代了、
- 也没有了变量表
- 保留了程序计数器
乍一看如同做了不少减法，直观的感受到履行时占用内存的减少。
ok，了解栈帧中的改动，那么接着看咱们根据寄存器的字节码有哪些改动。
4.2 字节码改动
咱们能够直观的看出指令数减少了，可是每个字节码从占用一个字节升级到两个字节，接着咱们看看寄存器是怎样履行逻辑的~
4.3 解寄存器是怎样履行逻辑的？
最后一步也不贴了，便是return办法~
那么咱们能够明晰的感知到，因为栈帧结构改动，没有了局部变量表，所以字节码中不需求再履行将数据保存到变量表相关的操作，大大的减少了流程，可是咱们看最后一张图，有没有发现少了什么？
办法中 var a的值不见了！
不要慌，这其实是编译优化，咱们以最少的寄存器为条件，不改动语意，优化掉无用的代码。
ok，了解了他们的栈帧结构、字节码差异、履行逻辑后，咱们进入比照环节！
5.比照环节
直接总结好~上图表！
| 比照项 | 根据栈 | 根据寄存器 |
|---|---|---|
| 字节码单元长度 | 8位（1字节） | 16位（2字节） |
| 单条指令长度 | 短 | 几乎翻倍 |
| 相同逻辑指令条数 | 多 | 少 |
| 相同逻辑数据移动次数 | 多 | 尽可能少 |
| 相同逻辑临时成果存储次数 | 多 | 尽可能少 |
所以为什么Android渠道根据寄存器的规划？
- 指令条数少，所以履行的功率更快！
- 数据移动次数少、临时成果存放次数少，所以更省内存和履行功率更快！
- 映射真实机器的寄存器，所以履行功率更快！
以上便是《为什么Android渠道虚拟机根据寄存器的规划？》的全部内容，觉得本片文章有用的童鞋们记得点赞！重视！收藏！，不要小气你们的称誉啦啦啦啦啦
