Android Note - 内存优化

内存优化是Android性能优化的重点内容,一般来说,谈及性能优化,肯定避不开内存优化。虽然现在手机内存都很大,但并不意味着我们的App在使用内存时能“为所欲为”。这篇就简单地总结一下关于内存优化要注意的一些事项。


进程级别的内存策略

我们知道,Android 系统是一个基于 Linux 的开源系统,使用的是 Dalvik / Android Runtime 作为对应的虚拟机来执行代码。底层内存分配机制在这里就不详述了,只看 Application Framework 这一层。

首先,Android 中的内存分配由 ActivityManagerService 统一管理。这是一个很重要的类,除了内存管理之外,它还管理了 Activity 生命周期,启动行为,消息派发等功能。当用户点击应用的启动图标时, ActivityManagerService 会请求系统创建一个进程,当进程创建完成之后,绑定给 ActivityManagerService,这时才会开始 App 本身的生命周期。

而关于内存回收这块,Application Framework 给创建的进程规定了五个的回收类型优先级,即从最先被回收到最后被回收,分别是:

  • Empty process 空进程
  • Background process 后台进程
  • Service process 服务进程
  • Visible process 可见进程
  • Foreground process 前台进程

然后在 ActivityManagerService 中,会对所有进程进行评分,并将评分同步到 Linux 内核中,最终由内核来执行内存回收


对象级别的内存策略

关于对象级别的内存管理策略,由于是应用程序自动管理内存分配以及内存回收(Java GC),能操作的有限,但是基本的概念还是要了解的,因为当你知道对象/变量在内存中是如何分配,以及分配到堆/栈/方法区的时候,在写代码的时候就会有意规避一些问题,达到内存优化的效果。


Android常见内存问题

内存泄漏

内存泄漏 Memory Leak,指的是内存申请并使用完毕以后,系统因为某些原因无法回收该内存块的情况。其实质也是长生命周期对象持有短生命周期的对象,导致短生命周期对象需要被回收时,由于长生命周期的对象持有无法被回收的现象。

在Android中,以下几个场景容易出现内存泄漏。

单例对象使用了非全局的 Context

这个是初学者容易犯的错误,在构造一个单例对象时,往往需要使用 Context 对象来初始化构造函数,并持有一个 Context对象,这时如果传入一个非全局的 Context ,会导致该 Context对象在 GC 时无法回收,造成内存泄漏。

解决方案:单例使用 ApplicationContext ,这个对象的生命周期是整个应用的生命周期,不会导致泄漏

匿名内部类 / 非静态内部类 / 异步线程 / Handler 持有外部类的引用

这也是常见的内存泄漏易于出现的场景。举例来说,我们现在经常使用 Rxjava + Retrofit + OkHttp 来构建网络请求。有时候会碰到网速过慢导致网络请求返回慢或者超时的情况。这时如果我们关闭了当前页面,网络请求结果仍然会被观察者接受并刷新UI。这时本来要被回收的UI对象由于被观察者持有,无法回收,就导致了内存泄漏。

解决方案:

  1. 使用静态内部类,并在需要的时候引入外部类,而不是直接在构造函数中引用
  2. 使用弱引用 WeakReference 来引用外部类实例(掌握Java的四种引用方式)

资源未关闭导致无法回收

这也是经常被提到的点,注册并使用后,忘记在生命周期结束时解绑,导致无法回收。

解决方案:BroadcastReceiver、ContentObserver、File、Bitmap、Timer、EventBus 等都是需要解绑或者清空的,要养成直觉

WebView不要在布局中定义

这个是网络上一篇文章里看到的,我想现在应该没有多少人会在布局里定义 WebView 吧(还有 Fragment )

解决方案:在代码中构造WebView对象,创建时上下文使用 ApplicationContext


内存溢出

内存溢出 Out Of Memory ,是指应用的内存申请超出了当前所能申请的最大内存容量,导致应用出现一系列问题甚至被系统杀掉进程。在 Android 中出现内存溢出,主要是因为以下原因引起。

使用 Bitmap 并且未优化

Bitmap 是产生内存溢出的大户,如果没有经过任何优化,直接加载一个 Bitmap 的话,会导致该对象吃掉大量内存。

解决方案:

  1. 加载图片之前先计算出合适的缩放比例,按比例缩放。
  2. 选择合适的解码格式。不同的格式,内存占用在很大差异。
  3. Bitmap 不用时要及时回收,调用 recycle 方法。

短时间创建大量对象

这个常见于列表组件的加载。加载列表时如果不优化,同一时间内创建了过多对象,就会造成内存溢出。

解决方案:

  1. 使用按需加载的方式加载内容(上拉加载更多)
  2. 常用对象做到尽量复用,并缓存常用对象。

其他内存溢出的场景和解决方案

  1. 捕获 OOM 异常,避免因为内存溢出而导致崩溃
  2. 使用优化的数据容器,合适的内存容器可以大幅度增加内存性能
  3. 使用 zipalign 对齐可以一定量优化内存性能(Google 官方推荐)
  4. 使用成熟的第三方框架,例如使用 Glide 处理图片
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