Android 內存控制及OOM處理

內存溢出,是Android開發中常遇到的問題,解決起來總是摸不着頭腦。今天爬爬就來講講如何定位內存溢出。

1.OOM(內存溢出)和Memory Leak(內存泄露)有什麼關係?

OOM可能是因爲Memory Leak,也可能是你的應用本身就比較耗內存(比如圖片瀏覽型的,或者應用本身的設計有問題)。所以,出現OOM不一定是Memory Leak。

同樣,Memory Leak也不一定就會導致OOM,如果泄露的速度很慢,可能還沒用完可用內存應用就被重啓了,那就不會OOM咯。當然了,有bug解決了最好。

  1. 什麼是shallow heap與retained heap?
    • shallow heap:你自身佔了多少內存,比如你有一個int屬性,就佔4字節。不包括你引用的其他對象。
    • retained heap:如果你被銷燬,總共會釋放多少內存。這些因你存在被佔據的空間就是retained heap。
    • 更詳細的解釋請看這篇博客

  2. 什麼是GC roots?

GC的時候,是從這些節點開始遍歷,不停的尋找其子節點直到結束。然後把不能遍歷到的節點釋放。這些遍歷的起點(注意,可不是一個哦)就叫做GC roots。

那,對於java來說,誰是GC roots?簡單點說(不是那麼準確)包括以下幾種:
• 棧上面的局部變量
• 棧上面的函數參數變量
• 所有由Bootstrap Loader加載的類變量
• 另外,JNI相關的也會有
• 更多詳細解釋請看這篇博客

其實到最後,誰是GC roots不是那麼重要,因爲一般來說,到最後就剩下一些系統框架類,以及jvm和class相關的東西。這裏給大家說GC roots主要是因爲使用mat需要了解它。

  1. 怎樣使用MAT定位內存泄露?

4.1 看Histogram(類統計圖)

histogram視圖顯示了每個類有多少實例,並可以按照這些實例佔據的Retained size和Shallow size排序。通過過濾包名,很容易發現有問題的類。

這裏有幾個簡單的原則,比如,activity的實例通常只應該有一個。已經關閉的activity不應該出現。實體類的Retained size應該是比較小的,也就幾十KB。

對於Android程序來說,內存泄露通常都會牽扯到activity。因此,dump之前,可以多旋轉幾次屏幕並反覆的進出可能有問題的activity,讓問題儘可能的凸現。
通過Histogram我們可以看每個類有多少個實例,shallow和retained heap分別有多大。如果只是看java的基礎類型和framework的類,沒有什麼意義,一定要過濾出自己的類型,如下圖

發現LeakInnerClassActivity產生了9個實例,一定是被hold住了。

4.2 看Dominator Tree

大家來看這個圖,左側是對象引用關係,右側是dominator tree
• Note that A, B and C are dominated by a “virtual” root object.
• Note that the dominator relationship is transitive;C dominates E which dominates G therefore C also dominates G.

這個視圖非常強大,它把所有實例按Retained heap和Shallow heap列出來;並且,只要展開就可以看到這個實例所佔有的實例(換句話說,如果該對象被釋放,還會有哪些對象被釋放)

使用這個視圖,可以很方便的追蹤被泄露的內存到底是誰佔用了,更多參考這篇博客

4.3 對比heap dumps,可以更快的定位內存泄露的位置。操作步驟:
• 打開一個HPROF文件,切換到histogram視圖
• 在Navigation View中右鍵點擊histogram,選擇Add to compare basket
• 打開另一個HPROF文件,並重復上一個步驟
• 對比兩次heap dumps的內容,看下圖,LeakInnerClassActivity的實例又增加了一個。而我僅僅是又啓動了一次該Activity,所以問題顯而易見。

參考:Memory Analysis for AndroidApplications

  1. 內部類怎樣使用纔會產生內存泄露,以及由此衍生的AsyncTask、Handler問題如何解決?
    • 如果非靜態內部類的方法中,有生命週期大於其所在類的,那就有問題了。比如:AsyncTask、Handler,這兩個類都是方便開發者執行異步任務的,但是,這兩個都跳出了Activity/Fragment的生命週期。或許,是時候學習Loader了
    • 爲什麼?因爲非靜態內部類會自動持有一個所屬類的實例,如果所屬類的實例已經結束生命週期,但內部類的方法仍在執行,就會hold其主體。也就使主體不能被釋放,亦即內存泄露。
    • 靜態類呢?靜態類編譯後和非內部類是一樣的,有自己獨立的類名。不會悄悄引用所屬類的實例,所以就不容易泄露。

[mw_shl_code=java,true]//首先,靜態類
static class IncomingHandler extends Handler {
//其次,弱引用
private final WeakReference mService;

IncomingHandler(UDPListenerService service) {
    mService = new WeakReference<UDPListenerService>(service);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
     UDPListenerService service = mService.get();
     if (service != null) {
          service.handleMessage(msg);
     }
}

}[/mw_shl_code]
6. 圖片導致的OOM如何解決? • 加載時使用option,用多大,載入多大。
• res目錄下的圖片也是一樣,及時清理過大的圖片資源。
• 如果還有問題,就想辦法把不可見的資源釋放掉,比如,TabActivity中不可見的Tab,ViewPager中的Fragment。
• 如果activity的圖片資源較多,需要考慮屏幕旋轉時,銷燬已有資源。請參考這篇文章

  1. 需要context的時候用activity還是application? • 看使用的週期是否在activity週期內,如果超出,必須用application;常見的情景包括:AsyncTask,Thread,第三方庫初始化等等。
    • 還有些情景,只能用activity:比如,對話框,各種View,需要startActivity的等。
    • 總之,儘可能使用Application。參考stackoverflow

  2. 什麼時候需要手動將變量設置爲NULL? • 類變量,一旦用完,儘快釋放。因爲類的存活時間最長,所以,佔用的資源越少越好;
    • 比較耗時且耗內存的方法內的局部變量,比如,圖片處理的方法,每個bitmap對象用完就及時丟棄。儘可能讓gc介入。

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