1.什麽是APK

　　APK，即Android Package，Android安裝包。不同平臺的安裝文件格式都不同，類似於Windows的安裝包是二進制的exe格式，Mac的安裝包是dmg格式。APK可以再Android上執行安裝，APK的本質是一個Zip壓縮包，只是後綴被修改為apk，其中打包了源代碼編譯出的class.dex、一些圖片視屏資源文件和一些Native庫文件。APK文件與Zip文件最大的一個不同是APK包含簽名文件，用於保證安裝包安全不被修改。

2.什麽是DEX文件和ODEX文件

　　Java卡平臺是由源代碼編譯出的class文件分別運行在不同平臺的虛擬機上，由虛擬機屏蔽了不同平臺的差異。但是由於Android系統針對手持設備，對Dalvik虛擬機進行了優化，主要包括：
　　　　（1）將原來class文件進行優化，例如將其中的常量冗余信息進行合並，提供虛擬機解析效率；
　　　　（2）修改JVM運行時基於棧的數據結構修改為Dalvik基於寄存器的數據結構，數據訪問方式更快，運行效率更高。
　　這種情況下，原來的.class文件就有些不適用了，因此，出現了dex文件格式，它是源代碼編譯後打包生成的文件。它是APK的一個組成部分。ODEX文件是Dalvik將dex文件中可執行文件class.dex文件解壓出來後，存儲在本地後生成的。因為Android系統無法直接運行APK文件，需要將其解壓後找到class.dex文件後才可以運行，因此在安裝時就將其取出放在本地，可以提高應用啟動速度。除了這個原因，其實在將class.dex轉換成ODEX文件過程中，還根據當前系統進行了優化（直接復制到其他系統不一定可以運行），文件大小會減少，ODEX文件比DEX文件更難反編譯，這也在一定程度上提高了安全性，因此在一些系統預安裝或系統級應用大多采用了ODEX優化。一般ODEX不直接運行，在Dalvik運行ODEX時，需要通過JIT進行優化，提高運行效率。JIT是一種在運行時同步將字節碼轉化成機器碼的過程，Dalvik直接運行轉化後的機器碼，這會導致部分的內存和時間開銷，但是整體來說，在某些情況下是會提高系統性能的。（有些動態編譯器，可能根據經驗或嘗試編譯，優化這一過程，可能運行次數越多，優化效果越好）。

3.什麽是OAT文件

　　OAT文件是ART運行的文件，是一種二進制可運行文件，包含DEX文件和編譯出的本地機器指令文件，其文件格式類似於網絡數據報文，包含文件頭和文件體，文件頭的oatdata、oatexec和oatlastword字段分別描述DEX文件位置和本地機器指令的起止位置。因為OAT文件包含DEX文件，因此比ODEX文件占用空間更大，由於其在安裝時經過了ART的處理，ART加載OAT文件後不需要經過處理就可以直接運行，它沒有了從字節碼轉換成機器碼的過程，因此運行速度更快。可以理解為JIT進行優化從運行時才解析提前到了安裝時解析，安裝變慢，運行變快。

4.什麽是Dalvik和ART

　　Dalvik和ART都是Android運行環境，但是由於Dalvik存在一些不足，ART是在高版本手機上替換Dalvik的。Dalvik和ART是Android平臺實現的JAVA虛擬機。用於解析DEX文件、ODEX文件和OAT文件。ART即Android Runtime，Android運行時，由於Android系統運行在不同的設備上，底層硬件不同，Linux系統屏蔽了一些這些系統的細節，但是直接在Linux上開發應用太難，實現成本太高，為了屏蔽Linux的細節，Google創建出了Dalvik和ART，對Linux進行了再一次封裝，這樣，
使用Google提供的集成開發環境SDK，就可以輕松開發應用了，Dalvik與ART的關系是ART用來替換Dalvik，現在市場上ART的占用率已經超過了70%。ART是Android應用的運行模式，在這種模式下，Android應用在安裝後，會進行一次預編譯，將應用安裝包中的字節碼轉換成機器語言存儲在本地（系統只能運行二進制程序），這樣，應用在運行時，可以直接執行這些二進制程序。相比較於Dalvik來說，Dalvik的做法是在應用安裝後，直接將字節碼存儲起來，在每次運行時，需要將代碼編譯成機器語言，這樣在運行程序時，就比ART慢了一些。ART這樣做導致了安裝後應用所占的空間更大，安裝時間更長，但是對於經常使用的應用，這樣做是值得的。

5.APK是如何安裝的？

　　程序的源代碼，首先經過SDK編譯成DEX文件，DEX文件和一些資源文件（圖片、視頻等）、Native Code(C語言等編譯出的.so文件)會直接打包進APK。安裝APK的過程，其實是安裝包解壓的過程。資源文件、二進制庫等解壓後直接存儲在本地，DEX文件不僅僅解壓，會根據系統的運行環境，采用不同的處理方式，被處理成不同格式的文件存儲在本地，等待程序啟動調用，這樣就完成了應用的安裝過程。

總結：APK是Android安裝包，Dalvik和ART都是Android運行環境，ART是在高版本手機上替換Dalvik的。dex文件是源代碼編譯後打包生成的文件，是APK的一個組成部分，安裝時Dalvik將dex文件中可執行文件class.dex解壓存儲在本地的文件就是ODEX文件。ART運行生成的文件是OAT。

Dalvik與ART比較：
（1）Dalvik和ART是Android平臺實現的JAVA虛擬機。用於解析DEX文件、ODEX文件和OAT文件。
（2）ART解析模式是Android應用在安裝後，會進行一次預編譯，將應用安裝包中的字節碼轉換成機器語言存儲在本地。
（3）Dalvik解析模式是在應用安裝後，直接將字節碼存儲起來，每次運行時，需要將代碼編譯成機器語言。
（4）運行程序時，Dalvik比ART慢，ART安裝後應用所占的空間更大，安裝時間長。

ODEX文件與OAT文件比較：
（1）Dalvik將APK中的內容轉化成ODEX，ART將其轉化成OAT。
（2）ODEX需要通過JIT進行優化，提高運行效率。
（3）OAT包含DEX文件和編譯出的本地機器指令文件，比ODEX文件占用空間大，不需要經過處理就可以直接運行，運行速度快。

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Android APK安裝過程學習筆記