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1. Android中的内存

1.1 Android中的垃圾回收机制

Android 平台最吸引开发者的一个特性：有垃圾回收机制，无需手动管理内存，Android 系统会自动跟踪所有的对象，并释放那些不再被使用的对象

• Young Generation 新生代

  1. 大多数新建对象都位于Eden（伊甸园）区
  2. 当Eden区被对象填满时，就会执行Minor GC（轻量GC）。并把所有存活下来的对象转移到其中一个survivor区
  3. Survivor Space:S0、S1有两个，存放每次垃圾回收后存活的对象

  4. Minor GC 同样会检查survivor区中存活下来的对象，并把他们转移到另一个survivor区，这样在一段时间内，总会有一个空的survivor区

• Old Generation 老生代

  1. 存放长期存活的对象和经过多次Minor GC后依然存活下来的对象

  2. 满了进行Major GC（较重GC）

• Permanent Generation 永久代

• 存放方法区，方法区中有，要加载的类信息、静态变量、final类型的常量、属性和方法信息

1.2 垃圾回收

• 内存占用过多，需要为新对象分配空间
• 不同的虚拟机发生GC时采用的策略不同，可能会暂停当前程序的执行

1.3 垃圾回收机制&FPS

• Android系统每隔16ms发出VSYNC信号，触发对UI进行渲染，那么整个过程如果保证在16ms以内就能达到一个流畅的画面。60FPS
• 如果某一帧的操作超过了16ms就会让用户感觉到卡顿
• UI渲染过程发生GC，导致某一帧绘制时间超过16ms

1.4 内存泄漏

在整个Android开发过程中，内存泄漏是导致OOM（Out Of Memory内存溢出）的一个重要因素

1. 应用程序分配了大量不能回收的对象
2. 这导致可分配的内存越来越少
3. 当新对象的创建需要的内存不够
4. 当发现内存不够就会调用一次GC进行垃圾回收
5. 结果：就会发生卡顿

1.5 内存抖动

原因：内存抖动是因为应用程序在短时间内创建大量的对象，又被马上释放。

1. 瞬间产生大量的对象会严重占用Young Generation的内存区域
2. 当达到阈值，剩余空间不够，就会触发GC从而导致刚产生的对象又很快被回收。
3. 即时每次分配的对象占用了很少的内存，频分GC叠加在一起会增加Heap的压力
4. 从而触发更多其他类型的GC。
5. 结果：这个操作有可能会影响到帧率，并使用户感知到性能问题

2. 内存检测工具

2.1 Memory Monitor 内存监视器

• 优点
  • 方便显示内存使用和GC情况
  • 快速定位卡顿是否和GC有关
  • 快速定位Crash崩溃是否和内存占用过高有关
  • 快速定位潜在的内存泄漏问题
  • 简单易用
• 缺点
  • 不能准确定位问题

2.2 Allocation Tracker 分配跟踪器

• 优点
  • 定位代码中分配对象的类型，大小，时间，线程，堆栈等信息
  • 定位内存抖动问题
  • 配合HeapViewer一起定位内存泄漏问题
• 缺点
  • 使用复杂
• 显示所有对象的信息（环形图）

2.3 Heap Viewer 堆视图

• 优点
  • 内存快照信息
  • 每次GC之后收集一次信息
  • 查找内存泄漏利器
• 缺点
  • 使用复杂
• 显示已分配的对象大小信息（包视图）

2.4 Leak Canary

https://github.com/square/leakcanary

• 引用

    dependencies {
        debugCompile ‘com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.3‘
        releaseCompile ‘com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.3‘
    }

• 使用

    // 内存泄漏检测
    private RefWatcher refWatcher;
    public static RefWatcher getRefWatcher(Context context) {
        TTApplication application = (TTApplication) context.getApplicationContext();
        return application.refWatcher;
    }
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        refWatcher = LeakCanary.install(this);        // 检测
    }
  
    public void onDestroy() {
        RefWatcher refWatcher = TTApplication.getRefWatcher(getActivity());
        refWatcher.watch(this);                        //内存泄露检测
    }</code>

3. 常见的内存泄漏问题

3.1 单例造成的泄漏

将Context对象保存在单例模式中，instance对象本身持有一个Context对象的引用，活动即时被销毁也不能被回收，因为静态变量一直持有它的引用

public class AppManager {
    private static AppManager instance;
    private Context context;
    private AppManager(Context context) {
        this.context = context;
    }
    public static AppManager getInstance(Context context) {
        if (instance != null) {
            instance = new AppManager(context);
        }
        return instance;
    }
}

可以改为

public class AppManager {
    private static AppManager instance;
    private Context context;
    private AppManager(Context context) {

        //    使用Application的Context（也可以用自定义的Application）
        this.context = context.getApplicationContext();        
    }
    public static AppManager getInstance(Context context) {
        if (instance != null) {
            instance = new AppManager(context);
        }
        return instance;
    }
}

3.2 非静态内部类的静态实例造成的泄漏

静态的sResource在创建时会间接持有一个MainActivity实例的引用，导致MainActivity无法被回收

public class MainActivity extends Activity {
    private static TestResource sResource = null;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        if （sResource == null) {
            sResource = new TestResource();
        }
        // ...
    }

    // 非静态内部类
    class TestResource {
        // ...
    }
}

将该内部类设为静态内部类或将该内部类抽取出来封装成一个单例

如果用到Context就使用Application的Context

但是Dialog不能使用Application和Service的Context

3.3 Handler 造成的内存泄漏问题

当创建匿名对象时，该对象会间接持有外部类实例的一个引用，mHandler对象本身会持有MainActivity的引用，导致MainActivity销毁后无法即时被回收

public class MainActivity extends Activity {
    private Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        loadData();
    }

    private void loadData() {
        // ...request
        Message message = Message.obtain();
        mHandler.sendMessage(message);
    }
}

在Activity中避免使用非静态内部类，比如将Handler声明为静态的，这样Handler的存活时间就与Activity无关了

同时引入弱引用的方式引入Activity，避免将Activity作为Context传入

使用前判空

public class MainActivity extends Activity {
    private static class MyHandler extends Handler {
        private final WeakReference<MainActivity> mActivity;

        private MyHandler(MainActivity activity){
            mActivity = new WeakReference<MainActivity>(activity);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
        }
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        loadData();
    }

    private void loadData() {
        // ...request
        Message message = Message.obtain();
        mHandler.sendMessage(message);
    }
}

3.4 集合类泄漏

• 如果集合类是全局的变量（类中的静态属性，全局性的map等既有静态引用或final一直指向它）
• 没有相应的删除机制
• 很可能导致集合所占用的内存只增不减

4. 避免内存泄漏的方法

1. 尽量不要让静态变量引用Activity
2. 使用WeakReference弱引用，会保证GC时会被回收
3. 使用静态内部类来代替内部类，静态内部类不持有外部类的引用
4. 静态内部类使用弱引用来引用外部类
5. 在声明周期结束的时候释放资源

5. 减少内存使用

1. 使用更轻量的数据结构（SpareArray代替HashMap）

   • Google自己定义的类占用内存更小

2. 避免在onDraw方法中创建对象

   • onDraw()方法被频繁调用，在其中创建对象会导致临时对象过多，发生内存抖动

3. 对象池（Message.obtain()）

   • 当一定要在onDraw中创建对象，推荐使用对象池
   • 相当于对象缓冲，在创建时查找是否已经存在对象，没有在创建

4. LRUCache

   • 大大减少内存使用

5. Bitmap内存复用，压缩（inSampleSize,inBitmap）

6. StringBuilder

   • 代替String，尤其是进行拼接操作时

80.Android之内存管理