Android性能调优 - 内存调优

1.前言

  • 内存调优 是体现Android性能主要部分之一。
  • 内存调优 中包含三种比较常见的场景,分别是内存泄漏、内存溢出、内存抖动
    • 内存泄漏:指某块内存在使用完毕之后,还被其他对象引用着,导致GC回收不了。(生命周期长的对象引用生命周期短的对象
    • 内存溢出:指应用内存超出Android系统赋予给每一个应用最大容量的限制。(OutOfMemory
    • 内存溢出:指在短时间内有大量的对象被创建或者被回收的现象。(循环种大量创建对象、回收内存GC
  • 今天主要分享前2种场景。
  • 在分享前,先了解或者复习以下的技术点,以便更好理解后续内容:

1.1 内存

JAVA是在JVM所虚拟出的内存环境中运行的,主要的内存区:堆、栈和方法区
栈(stack):是简单的数据结构与变量,程序运行时系统自动分配,使用完毕后自动释放。优点:速度快。
堆(heap):用于存放由new创建的对象和数组。在堆中分配的内存,一方面由java虚拟机自动垃圾回收器来管理,另一方面还需要程序员提供修养,防止内存泄露问题。
方法区(method):又叫静态区,跟堆一样,被所有的线程共享。方法区包含所有的class和static变量

1.2 Java GC

GC可以自动清理堆中不在使用(不在有对象持有该对象的引用)的对象。
在JAVA中对象如果再没有引用指向该对象,那么该对象就无从处理或调用该对象,这样的对象称为不可到达(unreachable)。垃圾回收用于释放不可到达的对象所占据的内存。
对android来说,内存使用尤为吃紧,最开始的app进程最大分配才8M的内存,渐渐增加到16M、32M、64M,但是和服务端相比还是很渺小的。如果对象回收不及时,很容易出现OOM错误。


2.内存泄漏

2.1 场景

  • 罗列一些会导致内存泄漏的场景,如下:
    1. 单例中引用Activity对象;
    2. 静态(static)变量中持有生命周期短的对象;
    3. 匿名内部类中执行耗时任务(Handler);
    4. 非静态内部类(MyThread);
    5. 异步处理耗时任务,在finish时未终止(new Thread);
    6. 资源对象未关闭或者释放(Cursor、Bitmap);

2.2 处理

  • 内存泄漏 的 2 种检测方式:Android Profile & LeakCanary
  • 通过异步处理耗时任务的例子,讲解 2 种检测方式,代码如下:
public class LeakCanaryActivity extends AppCompatActivity {
    private Button btn_leakcanary;
    private Leak leak;
    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.leakcanary);
        leak = new Leak();
        btn_leakcanary = findViewById(R.id.btn_leakcanary);
        btn_leakcanary.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //开启内存泄漏
                leak.staticRun();
            }
        });
    }
    class Leak {
        public Leak(){
        }
        public void staticRun(){
            new Thread(){
                @Override
                public void run() {
                    while(true){
                        Log.i("linhaojian","内存泄漏中....."+Thread.currentThread().getName());
                        try {
                            Thread.sleep(3000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }.start();
        }
    }
}

2.2.1 Android Profile

  • Android Profile 是Android Studio自带的检测性能相关的功能,通过Android Profile如何分析上述例子泄露的问题;
  • 1.第一次运行上述例子 & finish上述Activity,然后点击回收功能,看看Android Profile的Memory变化:


    内存泄漏_Profile1.png
  • 2.继续执行第一步的操作,结果如下:


    内存泄漏_Profile2.png

从上述图一,可以发现LeakCanaryActivity类 finish & GC 之后,都是还是存在于内存中,说明已经造成了内存泄漏
从上述图二,可以发现重复执行第一步的操作之后,在Allocation中,LeakCanaryActivity对象在内存中造成了 2 个对象未被回收。

2.2.2 LeakCanary

  • LeakCanary 是由Square公司维护的一个内存泄漏检测框架库。
  • 引入
dependencies {
    //...
    debugImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.6.2'
    releaseImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.6.2'
    // Optional, if you use support library fragments:
    debugImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-support-fragment:1.6.2'
}
public class MyApplication extends Application {
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        //初始化
        if(!LeakCanary.isInAnalyzerProcess(this)){
            LeakCanary.install(this);
        }
    }
}
  • 使用
  • 运行上述的例子,看看手机上的通知栏变化
    leakcanary通知栏.png
  • 点击图上的ReportFragment leaked,查看泄漏的相关信息,如下图:
    leakcanary泄漏界面.png
  • 展开红色框选型,就能详细查看具体内存泄漏的位置:
    leakcanary泄漏界面1.png

内存泄漏发生的类:LeakCanaryActivity中内部类Leak;
内存泄漏发生的线程:staticRun函数中的Thread(name:Thread-2);


3.内存溢出

3.1 场景

  • 罗列一些会导致内存溢出的场景,如下:
    1. 大量使用Bitmap;
    2. 内存中存在大量的强引用对象;

3.2 处理

1.适合选择不同的引用方式创建对象(强、软、弱、虚);
2.在必要时块合理的按模划分**多进程(android:process=":xxx")**开发,分散内存占用;
3.内存对象的重复利用;
4.优化布局层次,重用,需要时加载ViewStub,减少内存消耗;

4.总结

  • 到此,内存调优 介绍完毕。
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