Android内存管理整理

转自:http://my.oschina.net/jack1900/blog/293145

相信一步步走过来的Android从业者,每个人都会遇到OOM的情况。如何避免和防范OOM的出现,对于每一个程序员来说确实是一门必不可少的能力。今天我们就谈谈在Android平台下内存的管理之道,开始今天的主题之前,先再次回顾两个概念。

内存泄漏:对象在内存heap堆中中分配的空间,当不再使用或没有引用指向的情况下,仍不能被GC正常回收的情况。多数出现在不合理的编码情况下,比如在Activity中注册了一个广播接收器,但是在页面关闭的时候进行unRegister,就会出现内存溢出的现象。通常情况下,大量的内存泄漏会造成OOM。

OOM:即OutOfMemoery,顾名思义就是指内存溢出了。内存溢出是指APP向系统申请超过最大阀值的内存请求,系统不会再分配多余的空间,就会造成OOM error。在我们Android平台下,多数情况是出现在图片不当处理加载的时候。

内存管理之道嘛,无非就是先理解并找出内存泄漏的原因,再基于这些反式去合理的编码,去防范进而避免内存开销过大的情形。学习如何合理的管理内存,最好先了解内存分配的机制和原理。只有深层次的理解了内部的原理,才能真正避免OOM的发生。但是本文就不介绍Jvm/Davilk内存分配的机制了,如有兴趣,请查看历史消息,以前做过题为《JVM运行时数据区域分析》的分享。

Android APP的所能申请的最大内存大小是多少,有人说是16MB,有人又说是24MB。这种事情,还是亲自用自己的手机测试下比较靠谱。测试方式也比较简单,Java中有个Runtime类,主要用作APP与运行环境交互,APP并不会为我们创建Runtime的实例,但是Java为我们提供了单例获取的方式Runtime.getRuntime()。通过maxMemory()方法获取系统可为APP分配的最大内存,totalMemory()获取APP当前所分配的内存heap空间大小。我手上有两部手机,一部Oppo find7,运行Color OS,实测最大内存分配为192MB;一部天语v9,运行小米系统,实测最大内存分配为100MB。这下看出点眉目了吧,由于Android是开源系统,不同的手机厂商其实是拥有修改这部分权限能力的,所以就造成了不同品牌和不同系统的手机,对于APP的内存支持也是不一样的,和IOS的恒久100MB是不同的。一般来说,手机内存的配置越高,厂商也会调大手机支持的内存最大阀值,尤其是现在旗舰机满天发布的情况下。但是开发者为了考虑开发出的APP的内存兼容性,无法保证APP运行在何种手机上,只能从编码角度来优化内存了。

下面我们逐条来分析Android内存优化的关键点。

1、万恶的static

static是个好东西,声明赋值调用就是那么的简单方便,但是伴随而来的还有性能问题。由于static声明变量的生命周期其实是和APP的生命周期一样的,有点类似与Application。如果大量的使用的话,就会占据内存空间不释放,积少成多也会造成内存的不断开销,直至挂掉。static的合理使用一般用来修饰基本数据类型或者轻量级对象,尽量避免修复集合或者大对象,常用作修饰全局配置项、工具类方法、内部类。

2、无关引用

很多情况下,我们需求用到传递引用,但是我们无法确保引用传递出去后能否及时的回收。比如比较有代表性的Context泄漏,很多情况下当Activity 结束掉后,由于仍被其他的对象指向导致一直迟迟不能回收,这就造成了内存泄漏。这时可以考虑第三条建议。

3、善用SoftReference/WeakReference/LruCache

Java、Android中有没有这样一种机制呢,当内存吃紧或者GC扫过的情况下,就能及时把一些内存占用给释放掉,从而分配给需要分配的地方。答案是肯定的,java为我们提供了两个解决方案。如果对内存的开销比较关注的APP,可以考虑使用WeakReference,当GC回收扫过这块内存区域时就会回收;如果不是那么关注的话,可以使用SoftReference,它会在内存申请不足的情况下自动释放,同样也能解决OOM问题。同时Android自3.0以后也推出了LruCache类,使用LRU算法就释放内存,一样的能解决OOM,如果兼容3.0一下的版本,请导入v4包。关于第二条的无关引用的问题,我们传参可以考虑使用WeakReference包装一下。

4、谨慎handler

在处理异步操作的时候,handler + thread是个不错的选择。但是相信在使用handler的时候,大家都会遇到警告的情形,这个就是lint为开发者的提醒。handler运行于UI线程,不断处理来自MessageQueue的消息,如果handler还有消息需要处理但是Activity页面已经结束的情况下,Activity的引用其实并不会被回收,这就造成了内存泄漏。解决方案,一是在Activity的onDestroy方法中调用

handler.removeCallbacksAndMessages(null);取消所有的消息的处理,包括待处理的消息;二是声明handler的内部类为static。

5、Bitmap终极杀手

Bitmap的不当处理极可能造成OOM,绝大多数情况都是因这个原因出现的。Bitamp位图是Android中当之无愧的胖小子,所以在操作的时候当然是十分的小心了。由于Dalivk并不会主动的去回收,需要开发者在Bitmap不被使用的时候recycle掉。使用的过程中,及时释放是非常重要的。同时如果需求允许,也可以去BItmap进行一定的缩放,通过BitmapFactory.Options的inSampleSize属性进行控制。如果仅仅只想获得Bitmap的属性,其实并不需要根据BItmap的像素去分配内存,只需在解析读取Bmp的时候使用BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds属性。最后建议大家在加载网络图片的时候,使用软引用或者弱引用并进行本地缓存,推荐使用android-universal-imageloader或者xUtils,牛人出品,必属精品。前几天在讲《自定义控件(三) 继承控件》的时候,也整理一个,大家可以去Github下载看看。

6、Cursor及时关闭

在查询SQLite数据库时,会返回一个Cursor,当查询完毕后,及时关闭,这样就可以把查询的结果集及时给回收掉。

7、页面背景和图片加载

在布局和代码中设置背景和图片的时候,如果是纯色,尽量使用color;如果是规则图形,尽量使用shape画图;如果稍微复杂点,可以使用9patch图;如果不能使用9patch的情况下,针对几种主流分辨率的机型进行切图。

8、ListView和GridView的item缓存

对于移动设备,尤其硬件参差不齐的android生态,页面的绘制其实是很耗时的,findViewById也是蛮慢的。所以不重用View,在有列表的时候就尤为显著了,经常会出现滑动很卡的现象。具体参照历史文章《说说ViewHolder的另一种写法》

9、BroadCastReceiver、Service

绑定广播和服务,一定要记得在不需要的时候给解绑。

10、I/O流

I/O流操作完毕,读写结束,记得关闭。

11、线程

线程不再需要继续执行的时候要记得及时关闭,开启线程数量不易过多,一般和自己机器内核数一样最好,推荐开启线程的时候,使用线程池。

12、String/StringBuffer

当有较多的字符创需要拼接的时候,推荐使用StringBuffer。

后面内容转自:http://blog.csdn.net/chaihuasong/article/details/8289367

与windows内存区别
在Linux中经常发现空闲内存很少,似乎所有的内存都被系统占用了,表面感觉是内存不够用了,其实不然。这是Linux内存管理的一个优秀特性,在这方面,区别于 Windows的内存管理。主要特点是,无论物理内存有多大,Linux都将其充份利用,将一些程序调用过的硬盘数据读入内存,利用内存读写的高速特性来提高Linux系统的数据访问性能。而Windows是只在需要内存时,才为应用程序分配内存,并不能充分利用大容量的内存空间。换句话说,每增加一些物理内存,Linux都将能充分利用起来,发挥了硬件投资带来的好处,而Windows只将其做为摆设,即使增加8GB甚至更大。

android内存的意义
其实我们在用安卓手机的时候不用太在意剩余内存,Android上的应用是java,当然需要虚拟机,而android上的应用是带有独立虚拟机的,也就是每开一个应用就会打开一个独立的虚拟机。其实和java的垃圾回收机制类似,系统有一个规则来回收内存。进行内存调度有个阀值,只有低于这个值系统才会按一个列表来关闭用户不需要的东西。当然这个值默认设置得很小,所以你会看到内存老在很少的数值徘徊。但事实上他并不影响速度。相反加快了下次启动应用的速度。这本来就是 android标榜的优势之一,如果人为去关闭进程,没有太大必要。特别是使用自动关进程的软件。为什么内存少的时候运行大型程序会慢呢,原因是:在内存剩余不多时打开大型程序时会触发系统自身的调进程调度策略,这是十分消耗系统资源的操作,特别是在一个程序频繁向系统申请内存的时候。这种情况下系统并不会关闭所有打开的进程,而是选择性关闭,频繁的调度自然会拖慢系统。

进程管理软件
进程管理软件有无必要呢?有的。就是在运行大型程序之前,你可以手动关闭一些进程释放内存,可以显著的提高运行速度。但一些小程序完全可交由系统自己管理。那么如果不关程序是不是会更耗电。android的应用在被切换到后台时,它其实已经被暂停了,并不会消耗cpu资源只保留了运行状态。所以为什么有的程序切出去重进会到主界面。但是一个程序如果想要在后台处理些东西,如音乐播放,它就会开启一个服务。服务可在后台持续运行,所以在后台耗电的也只有带服务的应用了。我们可以把带服务的进程用进程管理软件关闭就可以了。没有带服务的应用在后台是完全不耗电的没有必要关闭。这种设计本来就是一个非常好的设计,下次启动程序时会更快,因为不需要读取界面资源,何必要关掉他们抹杀这个android的优点呢。

Android进程种类
1. 前台进程(foreground)
目前正在屏幕上显示的进程和一些系统进程。举例来说,Dialer,Storage,Google Search等系统进程就是前台进程;再举例来说,当你运行一个程序,如浏览器,当浏览器界面在前台显示时,浏览器属于前台进程(foreground),但一旦你按home回到主界面,浏览器就变成了后台程序(background)。我们最不希望终止的进程就是前台进程。

  1. 可见进程(visible)

    可见进程是一些不再前台,但用户依然可见的进程,举个例来说:widget、输入法等,都属于visible。这部分进程虽然不在前台,但与我们的使用也密切相关,我们也不希望它们被终止(你肯定不希望时钟、天气,新闻等widget被终止,那它们将无法同步,你也不希望输入法被终止,否则你每次输入时都需要重新启动输入法)

  2. 桌面进程(home app)

    即launcher,保证在多任务切换之后,可以快速返回到home界面而不需重新加载launcher
    
  3. 次要服务(secondary server)

    目前正在运行的一些服务(主要服务,如拨号等,是不可能被进程管理终止的,故这里只谈次要服务),举例来说:谷歌企业套件,Gmail内部存储,联系人内部存储等。这部分服务虽然属于次要服务,但很一些系统功能依然息息相关,我们时常需要用到它们,所以也太希望他们被终止
    
  4. 后台进程(hidden)

    即是后台进程(background),就是我们通常意义上理解的启动后被切换到后台的进程,如浏览器,阅读器等。当程序显示在屏幕上时,他所运行的进程即为前台进程(foreground),一旦我们按home返回主界面(注意是按home,不是按back),程序就驻留在后台,成为后台进程(background)。后台进程的管理策略有多种:有较为积极的方式,一旦程序到达后台立即终止,这种方式会提高程序的运行速度,但无法加速程序的再次启动;也有较消极的方式,尽可能多的保留后台程序,虽然可能会影响到单个程序的运行速度,但在再次启动已启动的程序时,速度会有所提升。这里就需要用户根据自己的使用习惯找到一个平衡点
    
  5. 内容供应节点(content provider)

    没有程序实体,进提供内容供别的程序去用的,比如日历供应节点,邮件供应节点等。在终止进程时,这类程序应该有较高的优先权
    
  6. 空进程(empty)

    没有任何东西在内运行的进程,有些程序,比如BTE,在程序退出后,依然会在进程中驻留一个空进程,这个进程里没有任何数据在运行,作用往往是提高该程序下次的启动速度或者记录程序的一些历史信息。这部分进程无疑是应该最先终止的。
    
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