Android 内存优化工具介绍

一、内存优化介绍

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、内存优化工具

Memory Profiler 使用

Memory Profiler 是 Android Profiler 中的一个组件，主要用来观察内存、网络、CPU 温度。能够让你识别出来内存泄漏和内存抖动，导致应用卡顿，anr 和 crash。它可以给你展示一个内存使用的真实图表，让你知道当时内存使用情况，还能强制内存回收，和跟踪内存分配.

主要功能：

• 实时图表展示应用内存使用量
• 识别内存泄漏、抖动等
• 提供捕获堆转储、强制 GC 以及跟踪内存分配的能力

打开 Memory Profiler 方法如下图：

点击 MEMORY 后进入Memory Profiler如下图：

Memory Profiler 是用来解决内存分配中产生抖动，导致应用卡顿，anr 和 crash的问题. 在 Android 系统内存管理上，它是提供一套内存回收机制去回收无用的对象，其实就是Dalvik虚拟机的垃圾回收器，当垃圾回收器启动回收机制的时候，其实会对应用的运行产生一点影响，但是这种影响来说一般微乎其微，察觉不到。但是如果你的内存分配比垃圾回收快很多，这种情况可能导致垃圾回收器回收内存不及时，从而导致应用出现卡顿的现象.(这其实就是内存抖动所产生的影响). 另外一个问题就是内存泄漏，内存的持续泄漏可能导致内存溢出，从而app运行出现outofmem异常。

Memory Profiler通过以下方面防治上面出现的问题：
1，观察不必要的内存分配。（这种内存分配导致效率降低）
2，Dump the Java heap 去观察指定时间对象的在内存中的分配情况，若干次Dump能够帮助你发现内存泄漏
3，测试极端的用户交互情况下的内存分配（比如说狂点某个请求按钮），看看内存使用情况如何，是否出现内存抖动.

Memory Profiler 主面板介绍

1. 强制内存回收按钮
2. Dump the Java heap
3. 开始／停止记录内存分配情况
4. 缩小／放大时间线
5. 实时播放内存分配情况
6. 发生一些事件的记录(如Activity的跳转，事件的输入，屏幕的旋转)
7. 内存使用时间线

顶部的几种内存类型介绍：
Java: java代码分配的内存
Native:c/c++代码分配的内存(有时候其实并没有使用到c/c++代码,但还是会有Native的内存分配，因为Android Framework会去通过java代码访问一些需要使用Native的资源，如图像资源Bitmap)
Graphics:图像缓存等，包括GL surfaces, GL textures等.
Stack:栈内存（包括java和c/c++）
Code:代码的内存分配（例如代码，资源，libs等等）
Other:这个是连系统都不知道是什么类型的内存，放在这里.
Allocated: java分配的对象个数 (在Android7.1和以下的设备，这个计数是在设备连接后开始，所以并不是app启动时候的计数。Android8.0或更高，在系统里面内置的Profiler工具，所以无论什么时候连接，都是app启动时候的计数)

观察对象分配的情况

我们需要关注如下信息：

1. 什么类型对象被分配，分配了多大的空间
2. 对象分配的栈调用，是在哪个线程中调用的
3. 对象的释放时间（只针对8.0+）

如果是8.0以上的设备，不需要点击之前面板介绍中的按钮3，就可以观察某一段时间的内存分配情况，如果是7.1或以下是需要点击按钮3开始和停止。

Android8.0观察一段时间的内存分配情况:

Android7.1或以下观察一段时间的内存分配情况:

在7.1以下设备和8.0在记录对象个数上面也是有区别的，前者记录是最大65535个最近使用的对象，8.0却没有这个限制。

当分析结束后会弹出如下面板:

查看对象分配情况，也就是我们前面提到需要关注什么类型对象被分配，分配了多大的空间。

1. 在Class Name列看一下有没有异常分配的对象，个数很多，占用内存比较大。点击头部Class Name进行一个按字母排序操作，点击Class Name面板下面的类名可以看到Instance View面板详细的对象信息.
2. 点击Instance View面板中的对象，可以看到调用栈信息和调用的线程.
3. 在Call Stack中点击可以跳转到实际的代码。

以上是捕获一段时间的内存分配情况，如果想捕获一瞬间的内存分配需要用到 heap dump。

捕获一个 heap dump

捕获一个 heap dump 观察某一个时间点的对象分配情况，注意之前介绍是一个时间段，而这里是时间点。它有助于帮助我们分析内存泄漏，比如当我应用使用一段时候后，捕获了一个heap dump，这个heap dump里面发现了并不应该存在的对象分配情况，这说明是存在内存泄漏的。

通过一个heap dump你可以看到以下内容：

1. 你的app分配了什么样的对象类型，每个类型分配了多少个数和大小。
2. 使用了多少内存
3. 每个对象在代码中的使用位置
4. 对象分配的调用栈情况

捕获一个heap dump在工具栏中点击之前面板介绍中的按钮2，稍等一会儿便能够看到类似于之前记录内存分配后的面板弹出。

在上面图片中可以看到如下列：
Class Name : 这个很好理解，就是类名
Alloc Count : 对象个数
Native Size : c/c++层内存大小(bytes)
Shallow Size : java层内存大小(bytes)
Retained Size : 这个是这个类中所引用到的对象的总大小 * 该类对象的个数

当点击app heap下拉列表会出现3个选项
Default heap:
App heap: app中的堆分配
Image heap: 图像的堆分配
Zygote heap: 这个按照官方的解释是来自安卓系统fork进程的地方产生的写数据备份

当点击Arrange by class下拉列表会出现3个选项
Arrange by class:根据类名进行分组
Arrange by package:根据包名进行分组
Arrange by callstack:根据调用栈进行分配

当我们点击其中一个类的时候会弹出一个新的Instance View面板,如下图：

一般出现内存泄漏的原因有:

1. 长期引用到Activity,Context,View,Drawable的对象。
2. 非静态的内部类，例如Runnable它可以引用到Activity的实例
3. 一些长期缓存对象

参考：

Memory Profiler使用