Android 5.0: Lollipop läuft schneller ohne Dalvik und länger mit Volta

Die größte Änderung in Android 5.0 dürfte der Wechsel von der Dalvik-Engine auf die Android Runtime sein - kurz ART. Apps sollen jetzt schneller und vor allem flüssiger laufen, denn in ART wurden zahlreiche Mankos behoben, die in der Dalvik-Engine noch zu Rucklern oder Speicherengpässen führten. Lediglich bei Updates müssen Nutzer jetzt länger warten. Projekt Volta sorgt zusätzlich für längere Akkulaufzeiten.

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Unsere Benchmarks bestätigen die Angaben von Google, dass sich beim Versionssprung von Android 4.4 auf... (Screenshots: Golem.de)

Nach unserem Test der neuen Funktionen sowie einem Hintergrundartikel zur Verschlüsselung und dem Sicherheitsframe SE Android widmen wir uns in diesem Artikel der neuen Runtime und den Energiesparmaßnahmen, die Lollipop mitbringt.

Viele Anwendungen in Android sind in Java programmiert und werden lediglich als Bytecode ausgeliefert. Damit sie laufen, wird eine entsprechende Runtime-Engine benötigt, die den Javacode kompiliert, wenn die App gestartet wird und gleichzeitig als Schnittstelle zum System dient.

Unruhe durch die Garbage Collection

Diese Runtime-Engine hieß bislang unter Android Dalvik-Engine und übernahm unter anderem die Speicherverwaltung samt der sogenannten Garbage Collection. Bei der Garbage Collection kümmert sich das System darum, dass nicht mehr benötigte Speicherbereiche wieder freigegeben werden. Dadurch unterscheidet sich Java von Programmiersprachen wie C oder C++, in denen der Programmierer seine Anwendungen so programmieren muss, dass sie selbst für eine effiziente Speicherverwaltung sorgen.

Die Garbage Collection unterbricht jedoch regelmäßig laufende Anwendungen. Bisher geschah das in zwei Phasen. Im ersten Durchlauf stoppte die Dalvik-Engine die Ausführung sämtlicher Prozesse, um die Datenverteilung im Hauptspeicher zu analysieren. Für mehrere Millisekunden brachte die Garbage Collection so sämtliche laufenden Applikationen zum Stillstand. In der zweiten Phase wurden wieder alle Prozesse angehalten, während die Garbage Collection den Hauptspeicher aufräumte.

Weniger Garbage Collection in ART

Bei der Dalvik-Engine lagen diese Unterbrechungen noch im zwei-, manchmal sogar im dreistelligen Millisekundenbereich, was zu deutlichen Aussetzern bei rechenintensiven Anwendungen führte, etwa zu ausgelassenen Einzelbildern bei Spielen. Laut Google waren es durchschnittlich 54 Millisekunden pro Aufräumzyklus.

Google hat ART deutlich effizienter gestaltet. Die Garbage Collection springt nicht nur weniger häufig an, sondern läuft auch noch schneller durch. Dafür sorgen mehrere Neuerungen in ART. Zum einen wurden einige Funktionen zur Speicherverwaltung in die Applikation selbst ausgelagert. Die Funktion Pre-Cleaning sorgt bereits vorab für eine bessere Verteilung der Daten im Hauptspeicher. Die verbleibenden Pausen, die noch durch ARTs Garbage Collection verursacht werden, hat Google von durchschnittlich 10 auf 3 Millisekunden reduziert. Dabei wird meist nur noch der freigegebene Speicherbereich überprüft.