Android性能優化：手把手帶你全面實現內存優化

示意圖

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1. 定義

優化處理 應用程序的內存使用、空間佔用

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2. 做用

避免因不正確使用內存 & 缺少管理，從而出現 內存泄露（ML）、內存溢出（OOM）、內存空間佔用過大 等問題，最終致使應用程序崩潰（Crash）

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3. 儲備知識：Android 內存管理機制

3.1 簡介

下面，將針對回收 進程、對象 、變量的內存分配 & 回收進行詳細講解

3.2 針對進程的內存策略

a. 內存分配策略

由 ActivityManagerService 集中管理 全部進程的內存分配

b. 內存回收策略

• 步驟1：Application Framework 決定回收的進程類型
  Android中的進程 是託管的；當進程空間緊張時，會 按進程優先級低->>高的順序 自動回收進程

Android將進程分爲5個優先等級，具體以下：

• 步驟2：Linux 內核真正回收具體進程
  1. ActivityManagerService 對 全部進程進行評分（評分存放在變量adj中）
  2. 更新評分到Linux 內核
  3. 由Linux 內核完成真正的內存回收

此處僅總結流程，這其中的過程複雜，有興趣的讀者可研究系統源碼ActivityManagerService.java

3.3 針對對象、變量的內存策略

• Android的對於對象、變量的內存策略同 Java
• 內存管理 = 對象 / 變量的內存分配 + 內存釋放

下面，將詳細講解內存分配 & 內存釋放策略

a. 內存分配策略

• 對象 / 變量的內存分配 由程序自動 負責
• 共有3種：靜態分配、棧式分配、 & 堆式分配，分別面向靜態變量、局部變量 & 對象實例
• 具體介紹以下

注：用1個實例講解 內存分配

public class Sample {    
    // 該類的實例對象的成員變量s一、mSample1 & 指向對象存放在堆內存中
    int s1 = 0;
    Sample mSample1 = new Sample();   
    
    // 方法中的局部變量s二、mSample2存放在 棧內存
    // 變量mSample2所指向的對象實例存放在 堆內存
    public void method() {        
        int s2 = 0;
        Sample mSample2 = new Sample();
    }
}
    // 變量mSample3的引用存放在棧內存中
    // 變量mSample3所指向的對象實例存放在堆內存
    // 該實例的成員變量s一、mSample1也存放在堆內存中
    Sample mSample3 = new Sample();

b. 內存釋放策略

• 對象 / 變量的內存釋放 由Java垃圾回收器（GC） / 幀棧 負責
• 此處主要講解對象分配（即堆式分配）的內存釋放策略 = Java垃圾回收器（GC）

因爲靜態分配不需釋放、棧式分配僅 經過幀棧自動出、入棧，較簡單，故不詳細描述

• Java垃圾回收器（GC）的內存釋放 = 垃圾回收算法，主要包括：

 

垃圾收集算法類型

• 具體介紹以下

 

總結

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4. 常見的內存問題 & 優化方案

• 常見的內存問題以下

  1. 內存泄露
  2. 內存抖動
  3. 圖片Bitmap相關
  4. 代碼質量 & 數量
  5. 平常不正確使用

• 下面，我將詳細分析每項的內存問題 & 給出優化方案

4.1 內存泄露

• 簡介
  即 ML （Memory Leak），指 程序在申請內存後，當該內存不需再使用 但 卻沒法被釋放 & 歸還給 程序的現象

• 對應用程序的影響
  容易使得應用程序發生內存溢出，即 OOM

內存溢出 簡介：

• 發生內存泄露的本質緣由

• 常見內存泄露緣由

  1. 集合類
  2. Static關鍵字修飾的成員變量
  3. 非靜態內部類 / 匿名類
  4. 資源對象使用後未關閉

• 優化方案
  具體請看文章：Android性能優化：手把手帶你全面瞭解 內存泄露 & 解決方案

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4.2 圖片資源Bitmap相關

• 優化緣由
  即 爲何要優化圖片Bitmap資源，具體以下圖：

   

• 優化方向
  主要 從 如下方面優化圖片Bitmap資源的使用 & 內存管理

   

• 具體優化方案
  下面，我將詳細講解每一個優化方向的具體優化方案

關於更加具體的介紹，請看文章：Android性能優化：那些關於Bitmap優化的小事

4.3 內存抖動

• 簡介

   

• 優化方案
  儘可能避免頻繁建立大量、臨時的小對象

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4.4 代碼質量 & 數量

• 優化緣由
  代碼自己的質量（如 數據結構、數據類型等） & 數量（代碼量的大小）可能會致使大量的內存問題，如佔用內存大、內存利用率低等

• 優化方案
  主要從代碼總量、數據結構、數據類型、 & 數據對象引用 方面優化，具體以下

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4.5 常見使用

• 優化緣由
  一些常見使用也可能引起大量的內存問題，下面我將詳細介紹。

• 優化方案

注：

1. 還有1個內存優化的終極方案：調大 虛擬機Dalvik的堆內存大小
2. 即 在AndroidManifest.xml的application標籤中增長一個android:largeHeap屬性（值 = true），從而通知虛擬機 應用程序需更大的堆內存
3. 但不建議 & 不鼓勵該作法

4.6 額外小技巧

此處，還有一些內存優化的小技巧但願告訴給你們

• 技巧1：獲取當前可以使用的內存大小
  調用 ActivityManager.getMemoryClass（）方法可獲取當前應用可用的內存大小（單位 = 兆）

• 技巧2：獲取當前的內存使用狀況
  在應用生命週期的任何階段，調用 onTrimMemory()獲取應用程序 當前內存使用狀況（之內存級別進行識別），可根據該方法返回的內存緊張級別參數 來釋放內存

Android 4.0 後提供的一個API

• 技巧3：當視圖變爲隱藏狀態時，則釋放內存
  當用戶跳轉到不一樣的應用 & 視圖再也不顯示時, 應釋放應用視圖所佔的資源

1. 注：此時釋放所佔用的資源能顯著的提升系統的緩存處理容量
2. 具體操做：實現當前Activity類的onTrimMemory()後，當用戶離開視圖時會獲得通知；若獲得返回的參數 = TRIM_MEMORY_UI_HIDDEN 即表明視圖變爲隱藏狀態，則可釋放視圖所佔用的資源.

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5. 輔助內存優化的分析工具

• 哪怕徹底瞭解 內存的緣由，但不免仍是會出現人爲難以發現的內存問題
• 下面將簡單介紹幾個主流的輔助分析內存優化的工具，分別是
  1. MAT(Memory Analysis Tools)
  2. Heap Viewer
  3. Allocation Tracker
  4. Android Studio 的 Memory Monitor
  5. LeakCanary

5.1 MAT(Memory Analysis Tools)

• 定義：一個Eclipse的 Java Heap 內存分析工具 ->>下載地址
• 做用：查看當前內存佔用狀況

經過分析 Java 進程的內存快照 HPROF 分析，快速計算出在內存中對象佔用的大小，查看哪些對象不能被垃圾收集器回收 & 可經過視圖直觀地查看可能形成這種結果的對象

• 具體使用：MAT使用攻略

5.2 Heap Viewer

• 定義：一個的 Java Heap 內存分析工具
• 做用：查看當前內存快照

可查看 分別有哪些類型的數據在堆內存總 & 各類類型數據的佔比狀況

• 具體使用：Heap Viewer使用攻略

5.3 Allocation Tracker

• 簡介：一個內存追蹤分析工具
• 做用：追蹤內存分配信息，按順序排列
• 具體使用：Allocation Tracker使用攻略

5.4 Memory Monitor

• 簡介：一個 Android Studio 自帶 的圖形化檢測內存工具

• 做用：跟蹤系統 / 應用的內存使用狀況。核心功能以下

• 具體使用：Android Studio 的 Memory Monitor使用攻略

5.5 LeakCanary

• 簡介：一個square出品的Android開源庫 ->>下載地址
• 做用：檢測內存泄露
• 具體使用：https://www.liaohuqiu.net/cn/posts/leak-canary/

至此，關於內存優化的全部知識講解完畢

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6. 總結

• 本文主要講解內存優化的相關知識，總結以下：

• 下面我將繼續深刻講解 Android中的性能優化知識，感興趣的同窗能夠繼續關注本人運營的Wechat Public Account：
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做者：Carson_Ho 連接：https://www.jianshu.com/p/9745a9375191 來源：簡書 簡書著做權歸做者全部，任何形式的轉載都請聯繫做者得到受權並註明出處。