內存溢出的問題的確是個大的問題
想了解java的GC回收機制 就一定要先認識一下JVM堆,其分三個部分新域、舊域和永久域。
新域:存儲所有新成生的對象
舊域:新域中的對象,經過了一定次數的GC循環後,被移入舊域
永久域:存儲類和方法對象,從配置的角度看,這個域是獨立的,不包括在JVM堆內。默認爲4M。
GC的工作目的很明確:在堆中,找到已經無用的對象,並把這些對象佔用的空間收回使其可以重新利用.
大多數垃圾回收的 算法思路都是一致的:把所有對象組成一個集合,或可以理解爲樹狀結構,從樹根開始找,只要可以找到的都是活動對象,如果找不到,這個對象就是需要被回收的。
應用程序中,大多數對象都是短命的,所以,如果能讓這些對象的生存期在GC的一次運行週期內,那就完美了!
所以建立與釋放對象的速度決定了垃圾收集的頻率。
因此正確合理的聲名對象,明確對象的作用域,相當重要。
一、 Android的內存機制
Android的程序由Java語言編寫,所以Android的內存管理與Java的內存管理相似。程序員通過new爲對象分配內存,所有對象在java堆內分配空間;然而對象的釋放是由垃圾回收器來完成的。C/C++中的內存機制是“誰污染,誰治理”,java的就比較人性化了,給我們請了一個專門的清潔工(GC)。
那麼GC怎麼能夠確認某一個對象是不是已經被廢棄了呢?Java採用了有向圖的原理。Java將引用關係考慮爲圖的有向邊,有向邊從引用者指向引用對象。線程對象可以作爲有向圖的起始頂點,該圖就是從起始頂點開始的一棵樹,根頂點可以到達的對象都是有效對象,GC不會回收這些對象。如果某個對象 (連通子圖)與這個根頂點不可達(注意,該圖爲有向圖),那麼我們認爲這個(這些)對象不再被引用,可以被GC回收。
二、Android的內存溢出
Android的內存溢出是如何發生的?
Android的虛擬機是基於寄存器的Dalvik,它的最大堆大小一般是16M,有的機器爲24M。因此我們所能利用的內存空間是有限的。如果我們的內存佔用超過了一定的水平就會出現OutOfMemory的錯誤。
爲什麼會出現內存不夠用的情況呢?我想原因主要有兩個:
· 由於我們程序的失誤,長期保持某些資源(如Context)的引用,造成內存泄露,資源造成得不到釋放。
· 保存了多個耗用內存過大的對象(如Bitmap),造成內存超出限制。
三、萬惡的static
static是Java中的一個關鍵字,當用它來修飾成員變量時,那麼該變量就屬於該類,而不是該類的實例。所以用static修飾的變量,它的生命週期是很長的,如果用它來引用一些資源耗費過多的實例(Context的情況最多),這時就要謹慎對待了。
1. public class ClassName {
2. private static Context mContext;
3. //省略
4. }
以上的代碼是很危險的,如果將Activity賦值到麼mContext的話。那麼即使該Activity已經onDestroy,但是由於仍有對象保存它的引用,因此該Activity依然不會被釋放。
我們舉Android文檔中的一個例子。
1. private static Drawable sBackground;
2.
3. @Override
4. protected void onCreate(Bundle state) {
5. super.onCreate(state);
6.
7. TextView label = new TextView(this);
8. label.setText("Leaks are bad");
9.
10. if (sBackground == null) {
11. sBackground =getDrawable(R.drawable.large_bitmap);
12. }
13. label.setBackgroundDrawable(sBackground);
14.
15. setContentView(label);
16. }
sBackground, 是一個靜態的變量,但是我們發現,我們並沒有顯式的保存Contex的引用,但是,當Drawable與View連接之後,Drawable就將View設置爲一個回調,由於View中是包含Context的引用的,所以,實際上我們依然保存了Context的引用。這個引用鏈如下:
Drawable->TextView->Context
所以,最終該Context也沒有得到釋放,發生了內存泄露。
如何纔能有效的避免這種引用的發生呢?
第一,應該儘量避免static成員變量引用資源耗費過多的實例,比如Context。
第二、Context儘量使用Application Context,因爲Application的Context的生命週期比較長,引用它不會出現內存泄露的問題。
第三、使用WeakReference代替強引用。比如可以使用WeakReference<Context>mContextRef;
該部分的詳細內容也可以參考Android文檔中Article部分。
四、都是線程惹的禍
線程也是造成內存泄露的一個重要的源頭。線程產生內存泄露的主要原因在於線程生命週期的不可控。我們來考慮下面一段代碼。
1. public class MyActivity extends Activity {
2. @Override
3. public void onCreate(BundlesavedInstanceState) {
4. super.onCreate(savedInstanceState);
5. setContentView(R.layout.main);
6. newMyThread().start();
7. }
8.
9. private class MyThread extends Thread{
10. @Override
11. public void run() {
12. super.run();
13. //dosomthing
14. }
15. }
16. }
這段代碼很平常也很簡單,是我們經常使用的形式。我們思考一個問題:假設MyThread的run函數是一個很費時的操作,當我們開啓該線程後,將設備的橫屏變爲了豎屏,一般情況下當屏幕轉換時會重新創建Activity,按照我們的想法,老的Activity應該會被銷燬纔對,然而事實上並非如此。
由於我們的線程是Activity的內部類,所以MyThread中保存了Activity的一個引用,當MyThread的run函數沒有結束時,MyThread是不會被銷燬的,因此它所引用的老的Activity也不會被銷燬,因此就出現了內存泄露的問題。
有些人喜歡用Android提供的AsyncTask,但事實上AsyncTask的問題更加嚴重,Thread只有在run函數不結束時纔出現這種內存泄露問題,然而AsyncTask內部的實現機制是運用了ThreadPoolExcutor,該類產生的Thread對象的生命週期是不確定的,是應用程序無法控制的,因此如果AsyncTask作爲Activity的內部類,就更容易出現內存泄露的問題。
這種線程導致的內存泄露問題應該如何解決呢?
第一、將線程的內部類,改爲靜態內部類。
第二、在線程內部採用弱引用保存Context引用。
解決的模型如下:
1. public abstract class WeakAsyncTask<Params, Progress,Result, WeakTarget> extends
2. AsyncTask<Params, Progress, Result> {
3. protected WeakReference<WeakTarget>mTarget;
4.
5. public WeakAsyncTask(WeakTarget target) {
6. mTarget = newWeakReference<WeakTarget>(target);
7. }
8.
9. /** {@inheritDoc} */
10. @Override
11. protected final void onPreExecute() {
12. final WeakTargettarget = mTarget.get();
13. if (target != null){
14. this.onPreExecute(target);
15. }
16. }
17.
18. /** {@inheritDoc} */
19. @Override
20. protected final ResultdoInBackground=\'#\'" /span>
21. final WeakTargettarget = mTarget.get();
22. if (target != null){
23. return this.doInBackground=\'#\'" /span>
24. } else {
25. return null;
26. }
27. }
28.
29. /** {@inheritDoc} */
30. @Override
31. protected final void onPostExecute(Resultresult) {
32. final WeakTargettarget = mTarget.get();
33. if (target != null){
34. this.onPostExecute(target, result);
35. }
36. }
37.
38. protected void onPreExecute(WeakTargettarget) {
39. // No defaultaction
40. }
41.
42. protected abstract ResultdoInBackground(WeakTarget target, Params... params);
43.
44. protected void onPostExecute(WeakTargettarget, Result result) {
45. // No defaultaction
46. }
47. }
事實上,線程的問題並不僅僅在於內存泄露,還會帶來一些災難性的問題。由於本文討論的是內存問題,所以在此不做討論。
五、超級大胖子Bitmap
可以說出現OutOfMemory問題的絕大多數人,都是因爲Bitmap的問題。因爲Bitmap佔用的內存實在是太多了,它是一個“超級大胖子”,特別是分辨率大的圖片,如果要顯示多張那問題就更顯著了。
如何解決Bitmap帶給我們的內存問題?
第一、及時的銷燬。
雖然,系統能夠確認Bitmap分配的內存最終會被銷燬,但是由於它佔用的內存過多,所以很可能會超過java堆的限制。因此,在用完Bitmap時,要及時的recycle掉。recycle並不能確定立即就會將Bitmap釋放掉,但是會給虛擬機一個暗示:“該圖片可以釋放了”。
第二、設置一定的採樣率。
有時候,我們要顯示的區域很小,沒有必要將整個圖片都加載出來,而只需要記載一個縮小過的圖片,這時候可以設置一定的採樣率,那麼就可以大大減小佔用的內存。如下面的代碼:
1. private ImageView preview;
2. BitmapFactory.Options options = newBitmapFactory.Options();
3. options.inSampleSize = 2;//圖片寬高都爲原來的二分之一,即圖片爲原來的四分之一
4. Bitmap bitmap =BitmapFactory.decodeStream(cr.openInputStream(uri), null, options);
5. preview.setImageBitmap(bitmap);
第三、巧妙的運用軟引用(SoftRefrence)
有些時候,我們使用Bitmap後沒有保留對它的引用,因此就無法調用Recycle函數。這時候巧妙的運用軟引用,可以使Bitmap在內存快不足時得到有效的釋放。如下例:
1. /**本例子爲博主隨手一寫,來說明用法,並未驗證*/
2. private class MyAdapter extends BaseAdapter {
3.
4. privateArrayList<SoftReference<Bitmap>> mBitmapRefs = newArrayList<SoftReference<Bitmap>>();
5. private ArrayList<Value> mValues;
6. private Context mContext;
7. private LayoutInflater mInflater;
8.
9. MyAdapter(Context context,ArrayList<Value> values) {
10. mContext = context;
11. mValues = values;
12. mInflater =(LayoutInflater) context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
13. }
14. public int getCount() {
15. returnmValues.size();
16. }
17.
18. public Object getItem(int i) {
19. returnmValues.get(i);
20. }
21.
22. public long getItemId(int i) {
23. return i;
24. }
25.
26. public View getView(int i, View view,ViewGroup viewGroup) {
27. View newView =null;
28. if(view != null) {
29. newView = view;
30. } else {
31. newView =(View)mInflater.inflate(R.layout.image_view, false);
32. }
33.
34. Bitmap bitmap =BitmapFactory.decodeFile(mValues.get(i).fileName);
35. mBitmapRefs.add(newSoftReference<Bitmap>(bitmap)); //此處加入ArrayList
36. ((ImageView)newView).setImageBitmap(bitmap);
37.
38. return newView;
39. }
40. }
六、行蹤詭異的Cursor
Cursor是Android查詢數據後得到的一個管理數據集合的類,正常情況下,如果查詢得到的數據量較小時不會有內存問題,而且虛擬機能夠保證Cusor最終會被釋放掉。
然而如果Cursor的數據量特表大,特別是如果裏面有Blob信息時,應該保證Cursor佔用的內存被及時的釋放掉,而不是等待GC來處理。並且Android明顯是傾向於編程者手動的將Cursor close掉,因爲在源代碼中我們發現,如果等到垃圾回收器來回收時,會給用戶以錯誤提示。
所以我們使用Cursor的方式一般如下:
1. Cursor cursor = null;
2. try {
3. cursor =mContext.getContentResolver().query(uri,null, null,null,null);
4. if(cursor != null) {
5. cursor.moveToFirst();
6. //do something
7. }
8. } catch (Exception e) {
9. e.printStackTrace();
10. } finally {
11. if (cursor != null) {
12. cursor.close();
13. }
14. }
有一種情況下,我們不能直接將Cursor關閉掉,這就是在CursorAdapter中應用的情況,但是注意,CursorAdapter在Acivity結束時並沒有自動的將Cursor關閉掉,因此,你需要在onDestroy函數中,手動關閉。
1. @Override
2. protected void onDestroy() {
3. if (mAdapter != null &&mAdapter.getCurosr() != null) {
4. mAdapter.getCursor().close();
5. }
6. super.onDestroy();
7. }
CursorAdapter中的changeCursor函數,會將原來的Cursor釋放掉,並替換爲新的Cursor,所以你不用擔心原來的Cursor沒有被關閉。
你可能會想到使用Activity的managedQuery來生成Cursor,這樣Cursor就會與Acitivity的生命週期一致了,多麼完美的解決方法!然而事實上managedQuery也有很大的侷限性。
managedQuery生成的Cursor必須確保不會被替換,因爲可能很多程序事實上查詢條件都是不確定的,因此我們經常會用新查詢的Cursor來替換掉原先的Cursor。因此這種方法適用範圍也是很小。
七、其它要說的。
其實,要減小內存的使用,其實還有很多方法和要求。比如不要使用整張整張的圖,儘量使用9path圖片。Adapter要使用convertView等等,好多細節都可以節省內存。這些都需要我們去挖掘,誰叫Android的內存不給力來着。
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