Android S中各类dex文件_service.vdex

1. Android S中APK(预编译)中的dex文件

例如Photos，

26M ./oat/arm/Photos.vdex
5.9M ./oat/arm/Photos.odex
1.4M ./oat/arm/Photos.art
33M ./oat/arm
33M ./oat
36K ./Photos.apk.prof
76M ./Photos.apk
108M .

vdex文件

dex code + verification info 也就是dex文件加上校验信息组成vdex文件

那么dex文件又是什么
dex文件

Android系统的可执行文件，包含应用程序的全部操作指令以及运行时数据。由于dalvik是一种针对嵌入式设备而特殊设计的java虚拟机，所以dex文件与标准的class文件在结构设计上有着本质的区别。
当java程序编译成class后，还需要使用dx工具将所有的class文件整合到一个dex文件，目的是其中各个类能够共享数据，在一定程度上降低了冗余，同时也是文件结构更加经凑，实验表明，
dex文件是传统jar文件大小的50%左右。
DEX是Dalvik EXecutable的简称。在Android系统中，一个App的所有代码都在一个Dex文件里面。Dex是一个类似Jar的存储了多有Java编译字节码的归档文件。
因为Android系统使用虚拟机，所以需要把使用Java Compiler编译之后的class文件转换成虚拟机能够执行的class文件。这里需要强调的是，Dex和Jar一样是一个归档文件，
里面仍然是Java代码对应的字节码文件。
注意一点dex文件和jar文件一样，仍然是归档文件，代表的是java的字节码文件，可以先简单认为是apk的字节码文件

odex文件

当Android系统启动一个应用的时候，有一步是对Dex进行优化，这个过程有一个专门的工具来处理，叫dex2oat。dex2oat的执行过程是在第一次加载Dex文件的时候执行的。
这个过程会生成一个odex文件，即Optimised Dex。执行odex的效率会比直接执行Dex文件的效率要高很多。odex文件存放在/data/dalvik-cache目录并在执行时加载进内存执行。
在APK的安装过程中，dex文件会被提取出来进行检查和验证。APK安装成功后，在第一次运行或系统第一次开机时，系统对dex文件进行优化，转换为odex文件。
这里就是优化过后的字节码，会比dex文件执行效率有很大的提升（如启动速度可以提升10%-30%）

art文件：Android N开始出现，是app的image文件

这个文件里预加载了一些class，在应用运行时可以直接将AppImage映射到内存中，以加快类加载的速度。
是一个header+class object的映射内存数据，直接被映射到art虚拟机的堆空间中，包含oat/odex的某些对象实例以及函数。

prof文件

记录着运行时的热点函数，用于生成odex、oat、art等优化文件

2. 安装/开机过程中的dex文件

普通安装是没有prof文件的，可以看到odex文件很小，也就代表基本上没有什么热点函数的优化

31M ./base.apk
96K ./oat/arm/base.odex
10M ./oat/arm/base.vdex
10M ./oat/arm
10M ./oat
46M .

默认开机过程中做的dex文件，这里的dex文件和上面的odex文件一样都是优化过后的问题，可以看到也是很小，也就是默认没有很大优化

/data/dalvik-cache/arm # du -ah | grep “Duo”
152K ./system@removable-app@Duo@Duo.apk@classes.dex
11M ./system@removable-app@Duo@Duo.apk@classes.vdex

3. 出现prof文件后，手动触发重新做一次dex2opt

如果使用过后出现prof，然后再次看whatsapp的内容，发现odex的大小明显增加了，还有art文件也明显增加了。
这个就是通过profile重新进行dex2opt生成更优的机器码的过程，各位可以自己测试一下，提升效能有10%-30%

31M ./base.apk
1.5M ./oat/arm/base.odex
9.4M ./oat/arm/base.vdex
500K ./oat/arm/base.art
11M ./oat/arm
11M ./oat
47M .
/data/misc/profiles/ref/com.whatsapp # du -ah
8.0K ./primary.prof

4. system_server的dex文件

system_server系统进程可以说是android最重要的一个进程之一

4.0K ./services.jar.bprof
212K ./oat/arm/services.vdex
35M ./oat/arm/services.odex
2.2M ./oat/arm/services.art
18M ./services.jar
324K ./services.jar.prof

可以看到system_server其实是一个jar包，
services.jar.bprof

boot image的prof文件

services.jar.prof

frameworks/base/services/art-profile热点函数转换成profile文件

frameworks/base/services/art-profile

system_server的热点函数

其中odex、art文件都很大，代表大部分都是优化后的（普通的Android版本system_server是做的speed优化，故odex会非常大；而art appimage文件是art-profile生成的）

5. Boot image 文件

boot***文件，ART虚拟机必须的一部分，没有它们无法启动：不同的是system_server是一个单独进程，而bootimage是运行在zygote中的，也就是所有上层进程
Android S system/framework中有很多boot文件，这里只列出boot-framework来做个代表

9.4M ./arm/boot-framework.oat
4.4M ./arm/boot-framework.art
316K ./boot-framework.vdex
34M ./framework.jar

boot**.oat：路径system/framework以及data/dalvik-cache/arm(arm64)

boot image文件的一部分，主要存放系统关键库的代码, 用来加速运行，类似于odex文件
可以将其理解为ART虚拟机的启动类(主要内容是代码，其中就包含了Android系统需要的基础jar包和java的核心jar包)
注：data下的由首次开机patchoat时做偏移得到（安全相关）
boot**.art会加载在boot**.oat前面，内存中紧紧挨着boot**.oat

这个oat文件主要是通过
frameworks/base/config/boot-image-profile.txt
转换成boot image的profile文件，然后生成的优化文件

boot**.art

主要是数据——加载好的class信息以及一些事先创建好的对象preload-classes
也是通过boot image的profile文件来生成的，用于预加载

ps:
由于写一篇长的比较耗时，分成几次来写，下一个篇幅将用来讲解如何抓取profile文件