Android性能优化——内存优化

一、内存问题

• 内存抖动，锯齿状，GC导致卡顿
• 内存泄漏，可用内存减少，频繁GC 
• 内存溢出，OOM，程序异常

二、内存分析工具

• Memory Profiler
• Memory Analyzer 
• LeakCanary 

Memory Profiler

• 实时图表展示应用内存使用量
• 识别内存泄露、抖动等，(简单的识别)
• 提供捕获堆转储、强制GC以及跟踪内存分配

        使用方法：Android studio下面的Profiler

左上角有个加号 选择想要跟踪的进程

右边有三种类型：CPU、MEMORY、ENERGY

点击MEMORY

        垃圾桶按钮：点击的话相当于一次GC
        第二个按钮：将内存信息转成一个文件，以文件的方式展示出来
        Record 按钮：记录点击之后在内存当中分配内存的情况  7.1及以下的版本的手机才有这个按钮
        减号和加号：放大缩小

总结：

• 方便直观，对于整合内存情况来说，通过图表的方式来看到，同时可以知道分配内存的情况，也可以知道分配某一个对象具体的堆栈信息以及在哪里创建的
• 线下平时使用，Android studio自带的工具在开发工程中使用

Memory Analyzer （MAT）

• 强大的Java Heap分析工具，查找内存泄露及内存占用
• 生成整体报告、分析问题等
• 线下深入使用
• 使用方式
  • https://www.eclipse.org/mat/downloads.php
  • 转换：hprof-conv 原文件路径 转换后文件路径

LeakCanary

• 自动内存泄露检测
• https://github.com/square/leakcanary
• 线下集成

三、Java内存管理机制

http://t.csdn.cn/ZJUWo

四、Android内存管理机制

• 内存弹性分配，分配值与最大值受具体设备影响
• OOM场景：内存真正不足、可用内存不足（整个系统都没有内存导致我们的APP OOM）

Dalvik与Art区别

• Dalvik仅固定一种回收算法，手机出厂之前、烧录之前已经确定好了，在运行期间无法改变
• Art回收算法可运行期选择（5.0之后默认使用的虚拟机）在不同的情况下可以选择合适的垃圾回收算法
• Art具备内存整理能力，减少内存空洞

案例：

        应用程序发生在前台，正在与用户进行交互，对于用户来说，这时候响应速度最重要，此时应该选择一直简单的回收算法--标记清除算法，直接简单粗暴的作为前台的垃圾回收算法

        如果用户将APP切换到了后台，采用标记整理算法，作为一种补充

Low Memory Killer机制

针对所有进程来说的，当手机内存不足时，这个机制会针对所有进程进行回收

Android系统将进程分为（优先级按照从高往低）：

• 前台进程
• 可见进程
• 服务进程
• 后台进程
• 空进程

Low Memory Killer机制会找低优先级进程优先进行回收，在回收时会考虑一个回收收益

五、内存抖动

定义：内存频繁分配和回收导致内存不稳定

表现：频繁GC、内存曲线呈锯齿状

危害：导致卡顿、严重时，会导致OOM

内存抖动导致OOM：

• 频繁创建对象，导致内存不足及碎片（不连续）
• 不连续的内存碎片无法被分配，导致OOM

实战：

1. 首先通过Memory Profile 工具进行初步排查，为什么要选这个工具，它能很直观的以图表的方式告诉我们这个App 的内存使用情况，可以直观的看到这个App 在这段使用过程中是不是呈锯齿状，有没有内存抖动的表现
2. 使用Memory Profiler 的跟踪内存分配的功能，同时结合代码进行排先确认哪个地方的内存抖动，然后再去修改它。或者结合CPU Profiler 结合代码排查

解决技巧
        找循环或者频繁调用的地方

六、内存泄漏

定义：内存中存在已经没有用的对象
表现：内存抖动，可用内存逐渐变少，可能代码写的有问题，不断的申请内存，系统频繁的GC，导致的内存抖动
危害：内存不足，频繁GC ，OOM 

解决实战：使用Memory Profiler初步观察，通过Memory Analyzer结合代码确认

        Memory Analyzer 强大的Java heap 工具，可以对Java内存进行深入分析，对于内存泄露来说，Memory profiler 只能进行一个简单的分析，并不能确认问题确认问题只能通过MAT 

七、ARTHook 优雅的检测不合理图片

Bitmap内存模型

• AP110之前Bitmap自身在Dalvik Heap中，像素在Native
• API10之后像素也被放在Dalvik Heap中
• AP126之后像素在Native

获取Bitmap占用内存

• getByteCount 运行时直接获取Bitmap的内存大小
• 宽 x 高 x 一像素占用内存，如果在资源目录下还要*压缩比例，在res目录下

常规方式：

        背景：图片对内存优化至关重要，图片宽高大于控件宽高

        实现：继承ImageView，覆写实现计算大小

        总结：侵入性强，不通用

Epic方式：

• Epic是一个虚拟机层面、以Java Method为粒度的运行时Hook框架
• 支持Android4.0一9.0
• https://github.com/tiann/epic
• 使用：
  • compile 'me.weishu:epic:0.3.6'
  • 继承xC_ MethodHook ，实现相应逻辑
  • 注入Hook :DexposedBridge.findAndHookMethod

ARTHook

        挂钩，将额外的代码钩住原有方法，修改执行逻辑

        使用场景：运行时插桩，性能分析

        优点：无侵入性、通用性强、

        缺点：兼容问题大，开元方案不能带到线上环境