Android | App内存优化 之 内存抖动解决实战

本文的精简总结在文首的Pre、文末的小结以及解决技巧处！！！

Pre

• 定义：内存频繁分配和回收导致内存不稳定
• 明显特征：频繁GC、
  Memory Profiler 内存分配图形曲线呈锯齿状、
  CPU Profiler的Call Chart 栏下 反复出现 的绿色条形
• 危害：导致卡顿、OOM

内存抖动导致OOM

• 频繁创建对象，！！！！！
  导致内存不足或者产生内存碎片！！！！！
  （内存碎片即内存不连续，有 内存空洞，
  某两个正在使用的内存中间有一个间隔，
  这个间隔虽然也被算在可用内存里面，
  但实际上，因为它过小，
  当我们申请内存的时候，经常是需要申请一定量的连续内存，
  而这些碎片小内存不符合要求，是不能拿来使用的）

• 不连续的内存片无法被分配，可分配的内存不足，导致OOM；

• 情况严重时会导致卡顿；随后可分配的内存减少，便可能导致OOM！！！

解决内存抖动实战

使用Memory Profile 排查处理

不同的工具，有自己适合的使用场景；

使用Memory Profile 初步排查

（后文中Memory Profile 简写成MP）

• 图表直观，可以清晰地看到内存曲线；

开始编程

• 布局：

• 对应的Activity文件：

/**
 * 模拟内存抖动的界面
 */
public class MemoryShakeActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

    @SuppressLint("HandlerLeak")
    private static Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            super.handleMessage(msg);

            // 创造内存抖动（编写耗内存的操作）
            for (int index = 0; index <= 100; index++){
                String arg[] = new String[100000];
            }
            mHandler.sendEmptyMessageDelayed(0,30);
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_memory);
        findViewById(R.id.bt_memory).setOnClickListener(this);

    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        mHandler.sendEmptyMessage(0);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
    }
}

• 运行：

• 点击按钮前，MP图平稳：
  

• 点击按钮后，开始出现锯齿状（真机调试可能锯齿状不会很明显）：
  

  小米5s Plus真机调试
  

  Google Nexus_5X调试

这个时候，便可以判断，程序已经发生了内存抖动；

• 情况严重时会导致卡顿；随后可分配的内存减少，便可能导致OOM！！！

• 这个时候我们便从MP图的锯齿状图形，
  观察到内存抖动的现象了，
  接下来要开始分析，
  内存抖动的真正发生位置，是在哪里；

• 真正的项目中，一个Activity可能是有成百上千行代码，
  那我们改如何知道哪里出了问题呢；

• 可以使用MP的堆转储按钮，继续进行分析：

  
  
  点击堆转储按钮，（或者直接在图中选中一段图形）
  工具会弹出刚刚选中的一段时间内，
  内存分配情况的窗口，
  阅读时，可以点击下侧表格中右上角的栏目项，
  进行对应项的排序，
  如点击Allocations，
  则分配情况表格会按照分配的实例个数进行排列：
  
  
  我们可以看到锯齿的位置，String[]的分配是相对比较大的；
  Shallow Size是该类型实例的总大小（以字节为单位）；

• 于是现在可以锁定，String[]是最可疑的引起内存抖动的原因，
  点击左边的String[]行项，工具会在右边，弹出另外一个窗口，
  窗口上边是分配出来的该类型的所有实例（<工具右上>），
  点击任意一个实例，
  又会在下边弹出一个该实例的内存分配的堆栈信息（<工具右下>——Allocation Call Stack），
  信息即，这个实例占有的这块内存，是在哪里分配的：
  

  
  我们可以看到，
  MP工具的右下表格显示出来了右上角选中的对应的实例的
  分配内存的位置——
  “handlerMessage方法中，MemoryShakeActivity文件的第27行”；
  右键之，选中Jump to Source，
  直接在IDE代码编辑界面，跳转追踪到，可疑诱因String[]的创建源码处 / 位置！！
  然后便发现原因，进行代码的修改！！

或者也可以使用CPU Profiler 排查处理

Call Chart 标签提供函数跟踪的图形表示形式，
其中，水平轴表示函数耗费的时间，垂直轴显示其被调用者。
对系统 API 的函数调用显示为橙色，
对应用自有函数的调用显示为绿色，
对第三方 API（包括 Java 语言 API）的函数调用显示为蓝色。


参考文章：

• Android性能优化之CPU Profiler

• 运行程序以及MP工具，
  使用Record按钮开始记录某一段CPU执行的时间，
  接着点击Stop停止对这段时间记录；
  （上述Record记录完毕之后会在工具下侧弹出图表界面，
  如Call Chart ，依据这些图表数据）
  跟踪这一段CPU执行的时间，
  如果发现某一段（应用自有函数的调用）代码（即绿色的条形段）在反复地被执行，！！！！
  （如下图的箭头所示）便是内存抖动的位置：！！！！
  
  
  双击Call Chart中的一段绿色条形，
  可以直接在IDE代码编辑界面，跳转追踪到，可疑诱因String[]的分配执行函数 源码处 / 位置！！
  然后便发现原因，进行代码的修改！！

小结

• 使用Memory Profile 初步排查
  该工具的图表显示方式非常直观，可以清楚地看到内存的使用情况；
  可以很方便地发现 APP在使用过程中，
  内存分配图形是不是一个锯齿状，有没有内存抖动的表现！

• 使用Memory Profiler的堆转储 / 跟踪分配内存 功能
  借助Instance View
  追踪到分配内存较高/分配实例较多的实例类型，
  跟踪该实例类型的某几个具体实例的创建/分配 位置
  
  （或者使用CPU Profiler，跟踪一段CPU执行的时间，
  如果发现某一段应用自有函数的调用代码，
  即Call Chart 栏下的绿色条形在反复地被执行，便是内存抖动的位置，
  追踪这些绿色条形到重复执行的可疑函数的位置），
  
  然后结合代码进行排查，找到诱因位置；

内存抖动的解决技巧

重点关注：循环或者频繁调用的地方！！
因为内存抖动就是 内存在被不断地回收及分配，
这种情况的话经常是 出现在 循环或者频繁调用的地方

参考自

• 慕课网