Android 內存管理

JoeannL47 8年前發布 | 6K 次閱讀安卓開發 Android開發移動開發

1. Android中的內存

1.1 Android中的垃圾回收機制

Android 平臺最吸引開發者的一個特性：有垃圾回收機制，無需手動管理內存，Android 系統會自動跟蹤所有的對象，并釋放那些不再被使用的對象

Young Generation 新生代
1. 大多數新建對象都位于Eden（伊甸園）區
2. 當Eden區被對象填滿時，就會執行Minor GC（輕量GC）。并把所有存活下來的對象轉移到其中一個survivor區
3. Survivor Space:S0、S1有兩個，存放每次垃圾回收后存活的對象
4. Minor GC 同樣會檢查survivor區中存活下來的對象，并把他們轉移到另一個survivor區，這樣在一段時間內，總會有一個空的survivor區
Old Generation 老生代
1. 存放長期存活的對象和經過多次Minor GC后依然存活下來的對象
2. 滿了進行Major GC（較重GC）
Permanent Generation 永久代
存放方法區，方法區中有，要加載的類信息、靜態變量、final類型的常量、屬性和方法信息

1.2 垃圾回收

內存占用過多，需要為新對象分配空間
不同的虛擬機發生GC時采用的策略不同，可能會暫停當前程序的執行

1.3 垃圾回收機制&FPS

Android系統每隔16ms發出VSYNC信號，觸發對UI進行渲染，那么整個過程如果保證在16ms以內就能達到一個流暢的畫面。60FPS
如果某一幀的操作超過了16ms就會讓用戶感覺到卡頓
UI渲染過程發生GC，導致某一幀繪制時間超過16ms

1.4 內存泄漏

在整個Android開發過程中，內存泄漏是導致OOM（Out Of Memory內存溢出）的一個重要因素

應用程序分配了大量不能回收的對象
這導致可分配的內存越來越少
當新對象的創建需要的內存不夠
當發現內存不夠就會調用一次GC進行垃圾回收
結果：就會發生卡頓

1.5 內存抖動

原因：內存抖動是因為應用程序在短時間內創建大量的對象，又被馬上釋放。

瞬間產生大量的對象會嚴重占用Young Generation的內存區域
當達到閾值，剩余空間不夠，就會觸發GC從而導致剛產生的對象又很快被回收。
即時每次分配的對象占用了很少的內存，頻分GC疊加在一起會增加Heap的壓力
從而觸發更多其他類型的GC。
結果：這個操作有可能會影響到幀率，并使用戶感知到性能問題

2. 內存檢測工具

2.1 Memory Monitor 內存監視器

優點
- 方便顯示內存使用和GC情況
- 快速定位卡頓是否和GC有關
- 快速定位Crash崩潰是否和內存占用過高有關
- 快速定位潛在的內存泄漏問題
- 簡單易用
</li>

缺點

不能準確定位問題

2.2 Allocation Tracker 分配跟蹤器

優點
- 定位代碼中分配對象的類型，大小，時間，線程，堆棧等信息
- 定位內存抖動問題
- 配合HeapViewer一起定位內存泄漏問題
</li>

缺點

使用復雜
顯示所有對象的信息（環形圖）

2.3 Heap Viewer 堆視圖

優點
- 內存快照信息
- 每次GC之后收集一次信息
- 查找內存泄漏利器
</li>

缺點

使用復雜
顯示已分配的對象大小信息（包視圖）

2.4 Leak Canary

引用

dependencies {
      debugCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.3'
      releaseCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.3'
  }

使用

// 內存泄漏檢測
  private RefWatcher refWatcher;
  public static RefWatcher getRefWatcher(Context context) {
      TTApplication application = (TTApplication) context.getApplicationContext();
      return application.refWatcher;
  }
  @Override
  public void onCreate() {
      super.onCreate();
      refWatcher = LeakCanary.install(this);        // 檢測
  }
public void onDestroy() {
      RefWatcher refWatcher = TTApplication.getRefWatcher(getActivity());
      refWatcher.watch(this);                        //內存泄露檢測
  }</code></code></pre> </li> 
  </ul> 
  
3. 常見的內存泄漏問題 
  3.1 單例造成的泄漏 
  將Context對象保存在單例模式中，instance對象本身持有一個Context對象的引用，活動即時被銷毀也不能被回收，因為靜態變量一直持有它的引用 
  public class AppManager {
    private static AppManager instance;
    private Context context;
    private AppManager(Context context) {
        this.context = context;
    }
    public static AppManager getInstance(Context context) {
        if (instance != null) {
            instance = new AppManager(context);
        }
        return instance;
    }
} 
  可以改為 
  public class AppManager {
    private static AppManager instance;
    private Context context;
    private AppManager(Context context) {

    //    使用Application的Context（也可以用自定義的Application）
    this.context = context.getApplicationContext();        
}
public static AppManager getInstance(Context context) {
    if (instance != null) {
        instance = new AppManager(context);
    }
    return instance;
}

}</code></pre> 
  
3.2 非靜態內部類的靜態實例造成的泄漏 
  靜態的sResource在創建時會間接持有一個MainActivity實例的引用，導致MainActivity無法被回收 
  public class MainActivity extends Activity {
    private static TestResource sResource = null;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

    if （sResource == null) {
        sResource = new TestResource();
    }
    // ...
}

// 非靜態內部類
class TestResource {
    // ...
}

}</code></pre> 
  
將該內部類設為靜態內部類或將該內部類抽取出來封裝成一個單例 
  如果用到Context就使用Application的Context 
  但是Dialog不能使用Application和Service的Context 
  3.3 Handler 造成的內存泄漏問題 
  當創建匿名對象時，該對象會間接持有外部類實例的一個引用，mHandler對象本身會持有MainActivity的引用，導致MainActivity銷毀后無法即時被回收 
  public class MainActivity extends Activity {
    private Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
        }
    };

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    loadData();
}

private void loadData() {
    // ...request
    Message message = Message.obtain();
    mHandler.sendMessage(message);
}

}</code></pre> 
  
在Activity中避免使用非靜態內部類，比如將Handler聲明為靜態的，這樣Handler的存活時間就與Activity無關了 
  同時引入弱引用的方式引入Activity，避免將Activity作為Context傳入 
  使用前判空 
  public class MainActivity extends Activity {
    private static class MyHandler extends Handler {
        private final WeakReference<MainActivity> mActivity;

    private MyHandler(MainActivity activity){
        mActivity = new WeakReference<MainActivity>(activity);
    }

    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
    }
}

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    loadData();
}

private void loadData() {
    // ...request
    Message message = Message.obtain();
    mHandler.sendMessage(message);
}

}</code></pre> 
  
3.4 集合類泄漏 
   
   如果集合類是全局的變量（類中的靜態屬性，全局性的map等既有靜態引用或final一直指向它） 
   沒有相應的刪除機制 
   很可能導致集合所占用的內存只增不減 
   
  4. 避免內存泄漏的方法 
   
   盡量不要讓靜態變量引用Activity 
   使用WeakReference弱引用，會保證GC時會被回收 
   使用靜態內部類來代替內部類，靜態內部類不持有外部類的引用 
   靜態內部類使用弱引用來引用外部類 
   在聲明周期結束的時候釋放資源 
   
  5. 減少內存使用 
   
    使用更輕量的數據結構（SpareArray代替HashMap） 
     
     Google自己定義的類占用內存更小 
    
  
    避免在onDraw方法中創建對象 
     
     onDraw()方法被頻繁調用，在其中創建對象會導致臨時對象過多，發生內存抖動 
    
  
    對象池（Message.obtain()） 
     
     當一定要在onDraw中創建對象，推薦使用對象池 
     相當于對象緩沖，在創建時查找是否已經存在對象，沒有在創建 
    
  
    LRUCache 
     
     大大減少內存使用 
    
  
    Bitmap內存復用，壓縮（inSampleSize,inBitmap）
  
    StringBuilder 
     
     代替String，尤其是進行拼接操作時 
    
  
   
    
  來自：http://www.jianshu.com/p/9fb0a795da93


                    
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1.1 Android中的垃圾回收機制

1.2 垃圾回收

1.3 垃圾回收機制&FPS

1.4 內存泄漏

1.5 內存抖動

2. 內存檢測工具

2.1 Memory Monitor 內存監視器

2.2 Allocation Tracker 分配跟蹤器

2.3 Heap Viewer 堆視圖

2.4 Leak Canary

3. 常見的內存泄漏問題

3.1 單例造成的泄漏

3.2 非靜態內部類的靜態實例造成的泄漏

3.3 Handler 造成的內存泄漏問題

3.4 集合類泄漏

4. 避免內存泄漏的方法

5. 減少內存使用

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