Android之内存管理及优化-干货

一、Android内存基础##

  1. 物理内存与进程内存
    物理内存即移动设备上的RAM,当启动一个Android程序时,会启动一个Dalvik VM进程,系统会给它分配固定的内存空间(16M,32M不定),这块内存空间会映射到RAM上某个区域。然后这个Android程序就会运行在这块空间上。Java里会将这块空间分成Stack栈内存Heap堆内存。stack里存放对象的引用,heap里存放实际对象数据。
    在程序运行中会创建对象,如果未合理管理内存,比如不及时回收无效空间就会造成内存泄露,严重的话可能导致使用内存超过系统分配内存,即内存溢出OOM,导致程序卡顿甚至直接退出。

  2. 内存泄露(Memory Leak)
    Java内存泄漏指的是进程中某些对象(垃圾对象)已经没有使用价值了,但是它们却可以直接或间接地引用到gc roots导致无法被GC回收。Dalvik VM具备的GC机制(垃圾回收机制)会在内存占用过多时自动回收,严重时会造成内存溢出OOM。

  3. 内存溢出OOM
    当应用程序申请的java heap空间超过Dalvik VM HeapGrowthLimit时,溢出。
    注意:OOM并不代表内存不足,只要申请的heap超过Dalvik VM HeapGrowthLimit时,即使内存充足也会溢出。效果是能让较多进程常驻内存。

  4. 如果RAM不足时系统会做什么?
    Android的Memory Killer会杀死优先级较低的进程,让高优先级进程获取更多内存。

  5. Android系统默认内存回收机制

  • 进程优先级Foreground进程、Visible进程、Service进程、Background进程、Empty进程;

如果用户按Home键返回桌面,那么该app成为Background进程;如果按Back返回,则成为Empty进程

  • ActivityManagerService直接管理所有进程的内存资源分配。所有进程要申请或释放内存都需要通过ActivityManagerService对象。
  • 垃圾回收不定期执行。当内存不够时就会遍历heap空间,把垃圾对象删除。
  • 堆内存越大,则GC的时间更长
回收未被引用对象

二、优化##

  1. Bitmap优化
    Bitmap非常消耗内存,而且在Android中,读取bitmap时, 一般分配给虚拟机的图片堆栈只有8M,所以经常造成OOM问题。所以有必要针对Bitmap的使用作出优化:
  • 图片显示:加载合适尺寸的图片,比如显示缩略图的地方不要加载大图。
  • 图片回收:使用完bitmap,及时使用Bitmap.recycle()回收。

问题:Android不是自身具备垃圾回收机制吗?此处为何要手动回收。
Bitmap对象不是new生成的,而是通过BitmapFactory生产的。而且通过源码可发现是通过调用JNI生成Bitmap对象nativeDecodeStream()等方法)。所以,加载bitmap到内存里包括两部分,Dalvik内存Linux kernel内存。前者会被虚拟机自动回收。而后者必须通过recycle()方法,内部调用nativeRecycle()让linux kernel回收。

  • 捕获OOM异常:程序中设定如果发生OOM的应急处理方式。
  • 图片缓存:内存缓存硬盘缓存
  • 图片压缩:直接使用ImageView显示Bitmap时会占很多资源,尤其当图片较大时容易发生OOM。可以使用BitMapFactory.Options对图片进行压缩。
  • 图片像素:android默认颜色模式为ARGB_8888,显示质量最高,占用内存最大。若要求不高时可采用RGB_565等模式。图片大小:图片长度*宽度*单位像素所占据字节数
    ARGB_4444:每个像素占用2byte内存
    ARGB_8888:每个像素占用4byte内存 (默认)
    RGB_565:每个像素占用2byte内存
  1. 对象引用类型
  • 强引用 strongObject object=new Object()。当内存不足时,Java虚拟机宁愿抛出OOM内存溢出异常,也不会轻易回收强引用对象来解决内存不足问题;
  • 软引用 soft:只有当内存达到某个阈值时才会去回收,常用于缓存
  • 弱引用 weak :只要被GC线程扫描到了就进行回收;
  • 虚引用
    如果想要避免OOM发生,则使用软引用对象,即当内存快不足时进行回收;如果想尽快回收某些占用内存较大的对象,例如bitmap,可以使用弱引用,能被快速回收。不过如果要对bitmap作缓存就不要使用弱引用,因为很快就会被GC回收,导致缓存失败

关于java对象引用类型,具体可参加本人另一篇文章

  1. 池 pool
  • 对象池:如果某个对象在创建时,需要较大的资源开销,那么可以将其放入对象池,即将对象保存起来,下次需要时直接取出使用,而不用再次创建对象。当然,维护对象池也需要一定开销,故要衡量。
  • 线程池:与对象池差不多,将线程对象放在池中供反复使用,减少反复创建线程的开销。
  1. 缓存

关于android缓存机制,具体可参加本人另一篇文章

参考文章:

Android性能、内存优化
Android操作系统的内存回收机制-IBM
Bitmap内存优化
内存优化合集

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