APP性能優化系列（一）：基本概念

時間 2019-12-18

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首先弄清楚一些基本的問題：

java的內存區域如何劃分？
java中的引用有哪些？如何運用？
什麼是內存泄露？內存泄露發生的場景有哪些？
Garbage Collector(垃圾回收器)什麼是垃圾，什麼是非垃圾？

問題一、java的內存區域如何劃分？

從抽象的JVM的角度去看分爲：堆（Heap），棧（Stacks），方法區（MethodArea），運行時常量池（RuntimeConstant Pool），本地方法棧（NativeMethod Stacks），PC Register(PC寄存器)。java

Heap內存的分配也叫作動態內存分配，java中運行環境用來分配給對象和JRE類的內存都在堆內存，C/C++有時候能夠用malloc或者new來申請分配一個內存。在C/C++可能須要本身負責釋放（java裏面直接依賴GC機制）。
Stack內存是相對於線程Thread而言的, 在執行函數(方法)時，函數一些內部變量的存儲均可以放在棧上面建立，函數執行結束的時候這些存儲單元就會自動被釋放掉。棧內存包括分配的運算速度很快，由於內置在處理器的裏面的。固然容量有限。 它保存線程中方法中短時間存在的變量值和對Heap中對象的引用等.

區別：堆是不連續的內存區域，堆空間比較靈活也特別大。棧式一塊連續的內存區域，大小是有操做系統覺決定的。堆管理很麻煩，頻繁地new/remove會形成大量的內存碎片，這樣就會慢慢致使效率低下。對於棧的話，他先進後出，進出徹底不會產生碎片，運行效率高且穩定。算法

咱們一般說的內存泄露，GC，是針對Heap內存的. 由於Stack內存在函數出棧的時候就銷燬了。函數

public class A{
    int a = 1;
    Student s1 = new Student();

    public void Test(){
        int b = 1;
        Student s2 = new Student();
    }
}

請問a的內存在哪裏，b的內存在哪裏，s1，s2的內存在哪裏？記住下面兩句話。大數據

成員變量所有存儲在堆中(包括基本數據類型，引用及引用的對象實體)，由於他們屬於類，類對象最終仍是要被new出來的。
局部變量的基本數據類型和引用存儲於棧當中，引用的對象實體存儲在堆中。由於他們屬於方法當中的變量，生命週期會隨着方法一塊兒結束。

因此答案就是a，s1, s2對象都在堆中，b和s2對象引用在棧中。spa

問題二、java中的引用有哪些？如何運用？

從JDK1.2版本開始，把對象的引用分爲四種級別，從而使程序能更加靈活的控制對象的生命週期。這四種級別由高到低依次爲：強引用、軟引用、弱引用和虛引用。操作系統

強引用(StrongReference) ：咱們使用的大部分引用實際上都是強引用，這是使用最廣泛的引用。若是一個對象具備強引用，那就相似於必不可少的生活用品，垃圾回收器毫不會回收它。當內存空間不足，Java虛擬機寧願拋出OutOfMemoryError錯誤，使程序異常終止，也不會靠隨意回收具備強引用的對象來解決內存不足問題。
軟引用(SoftReference) ：若是內存空間足夠，垃圾回收器就不會回收它，若是內存空間不足了，就會回收這些對象的內存。只要垃圾回收器沒有回收它，該對象就能夠被程序使用。
弱引用（WeakReference）：在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內存區域的過程當中，一旦發現了只具備弱引用的對象，無論當前內存空間足夠與否，都會回收它的內存。不過，因爲垃圾回收器是一個優先級很低的線程，所以不必定會很快發現那些只具備弱引用的對象。弱引用能夠和一個引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用，若是弱引用所引用的對象被垃圾回收，Java虛擬機就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用隊列中。
虛引用(PhantomReference) ：若是一個對象僅持有虛引用，那麼它就和沒有任何引用同樣，在任什麼時候候均可能被垃圾回收。虛引用主要用來跟蹤對象被垃圾回收的活動。虛引用與軟引用和弱引用的一個區別在於：虛引用必須和引用隊列(ReferenceQueue)聯合使用。當垃圾回收器準備回收一個對象時，若是發現它還有虛引用，就會在回收對象的內存以前，把這個虛引用加入到與之關聯的引用隊列中。程序能夠經過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用，來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。程序若是發現某個虛引用已經被加入到引用隊列，那麼就能夠在所引用的對象的內存被回收以前採起必要的行動。

問題三、什麼是內存泄露？內存泄露發生的場景有哪些？

當一個對象已經不須要再使用了，本該被回收時，而有另一個正在使用的對象持有它的引用，從而就致使對象不能被回收。這種致使了本該被回收的對象不能被回收而停留在堆內存中，就產生了內存泄漏。線程

內存泄露的場景有不少。code

非靜態內部類的靜態實例
因爲內部類默認持有外部類的引用，而靜態實例屬於類。因此，當外部類被銷燬時，內部類仍然持有外部類的引用，導致外部類沒法被GC回收。所以形成內存泄露。對象
類的靜態變量持有大數據對象
靜態變量長期維持到大數據對象的引用，阻止垃圾回收。blog
資源對象未關閉
資源性對象如Cursor、Stream、Socket，Bitmap，應該在使用後及時關閉。未在finally中關閉，會致使異常狀況下資源對象未被釋放的隱患。
註冊對象未反註冊
咱們經常寫不少的Listener,未反註冊會致使觀察者列表裏維持着對象的引用，阻止垃圾回收。
Handler臨時性內存泄露

Handler經過發送Message與主線程交互，Message發出以後是存儲在MessageQueue中的，有些Message也不是立刻就被處理的。

Context泄露

這個太多了，不細說，單利模式寫的不恰當就屬於這種。

問題四、Garbage Collector(垃圾回收器)什麼是垃圾，什麼是非垃圾？

什麼是GC？
GC 是 garbage collection 的縮寫, 垃圾回收的意思. 也能夠是 Garbage Collector, 也就是垃圾回收器.
根搜索算法是從離散數學中的圖論引入的，程序把全部的引用關係看做一張圖，從一個節點GC ROOT開始，尋找對應的引用節點，找到這個節點之後，繼續尋找這個節點的引用節點，當全部的引用節點尋找完畢以後，剩餘的節點則被認爲是沒有被引用到的節點，即無用的節點。若是這個對象是引用可達的, 則稱之爲活的(live), 反之, 若是這個對象引用不可達, 則稱之爲死的(dead), 也能夠稱之爲垃圾(garbage).這個引用可達與不可達就是相對於GC Root來講的，在上圖中，左邊4個對象就是活的，右邊兩個就是死的，也就是咱們說的能夠被回收的垃圾。

以上參考：https://www.jianshu.com/nb/8017467