我可以从Dalvik和Android工具链中获得什么样的优化？

我正在研究一个高性能的Android应用程序（一个游戏），尽pipe我首先尝试为可读性编写代码，但是我仍然喜欢把脑海中正在发生的事情放在脑海中。 用C ++，我已经开发了一个相当好的直觉了解编译器会做什么，不会为我做什么。 我正在尝试为Java / Android做同样的事情。

因此，这个问题。 在networking上我可以find关于这个话题的很less的东西。 Java编译器，Dalvik转换器（dx）和/或JITter（在Android 2.2+上）会执行如下的优化吗？

• 方法内联。 在什么条件下？ private方法总是可以安全地内联; 这会完成吗？ public final方法如何？ 其他类的对象的方法？ static方法？ 如果对象的运行时types可以很容易地被编译器推断出来怎么办？ 我应该尽可能将方法声明为final或static吗？

• 常见的子expression式消除。 例如，如果我访问someObject.someField两次，查询是否只做一次？ 如果这是一个getter的调用呢？ 如果我使用了两次算术expression式呢？ 只会评估一次吗？ 如果我将某个expression式的结果用作for循环的上界，那我该怎么办？

• 边界检查arrays查找。 工具链会在某些情况下消除这个问题，比如原型循环？

• 价值内联。 将访问到一些public static final int总是内联？ 即使他们在另一个class级？ 即使他们在另一个包裹？

• 分支预测。 这个问题甚至有多大？ 分支是一个典型的Android设备上的大型性能？

• 简单的算术。 将someInt * 2replace为someInt << 1 ？

诸如此类……

Answer 1

Ben是JIT @ Google的工程师之一。 当Bill和我开始这个项目时，我们的目标是尽可能快地提供一个可用的JIT，而对资源争用（例如，内存占用，被编译器线程劫持的CPU）影响最小，以便它可以在低端设备上运行好。 因此我们使用了一个非常原始的基于轨迹的模型 也就是说，传递给JIT编译器的编译实体是一个基本块，有时与单个指令一样短。 这些痕迹将在运行时通过称为链接的技术拼接在一起，以便经常不会调用解释器和代码高速caching查找。 在某种程度上，加速的主要来源是消除了频繁执行的代码path上重复的解释器parsing开销。

也就是说，我们在Froyo JIT上实现了不less的本地优化：

• 寄存器分配（8个寄存器用于v5te目标，因为JIT为v7产生Thumb代码/ 16个寄存器）
• 调度（例如Dalvik寄存器的冗余ld / st消除，负载提升，商店下沉）
• 冗余空检查消除（如果这种冗余可以在基本块中find）。
• 简单计数循环的循环形成和优化（即循环体中没有侧向退出）。 对于这样的循环，基于扩展归纳variables的数组访问被优化，以便仅在循环序言中执行空值和范围检查。
• 一个条目在每个虚拟调用站点内嵌caching，并在运行时dynamic修补。
• 窥视孔优化类似于mul / div的文字操作数的降低功率。

在姜饼，我们增加了简单的内联getters / setters。 由于底层JIT前端仍然是简单的基于跟踪的，如果被调用者在那里有分支，它将不会被内联。 但内联caching机制的实现，使虚拟获取/设置可以内联没有问题。

目前我们正在努力扩大编译范围，使编译器有更大的代码分析和优化窗口。 敬请关注。

Answer 2

我相信我的答案不会回答你所有的问题，但是如果答案是一个，我想这是一个胜利。

你似乎对这个问题有深刻的了解，并且知道你想要什么，所以你可能想要做以下事情。 构build一个包含您想要调查的方面的示例应用程序。

把你得到的APK通过APK工具运行。 正如我们所知，逆向工程您自己的代码来完成您所期望的目标是完全正确的。

APK工具将提取和解码您的资源，并将.dex文件反向工程.smali文件。 您可能也想查看smali项目，以获取有关如何读取.smali文件及其局限性的更多信息。

我很确定，这不会回答你所有的问题，但这可能是一个好的开始。

Answer 3

首先，让我先说这个，说我不是达尔维克的专家，我的一些反应可能是错误的。 但是我已经在dalvik中挖掘了JIT代码，并且我对dalvik运行的字节码非常熟悉。

1. 方法内联 – 据我所知，这从来没有发生。 我几乎肯定它从来没有发生在字节码级别上，我不认为它现在发生在JIT级别 – 虽然它可能在将来。

2. 常见的子expression式消除 – 我相信这只会做不使用任何非最终variables/字段的子expression式。 即使那样，我也不是完全正面的。 如果完成了，我会期望它在字节码级别完成，可能不是JIT级别。

3. 对数组查找进行边界检查 – 没有任何线索

4. 价值内联 – 据我所知，是的 – 他们将在所有这些情况下内联。

5. 分支预测 – 不确定

6. 简单的算术 – 并不如我所知

另外，我想提一下另一种方法 – dx和dalvik都是开源的，所以你可以深入挖掘它们。 虽然，它们显然不是小型的代码库，所以在这个级别上花费一点点努力去挖掘它们