IGG：Android内存回收机制原理是什么

面试官: IGG---Android内存回收机制原理是什么
心理分析：面试官对性能优化很高，卡顿和内存回收又很高的要求，求职者在

接下来，会问你他的原理你是怎么看。它的优缺点。为什么比其他的好。从原理层来解析。这才是最难的。

这篇文章从原理层说明他们的区别
求职者: 如果看了这篇文章，应付下来基本没有多大的问题

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想要优化Android内存，一些必备的基础知识是不能少的。所以在第一部分，我们先从Application Framework、Dalvik/Art、Linux内核三个部分由浅入深来讲解关于Androd内存相关的知识。

一丶Dalvik内存分配原理简单说一说，年轻代与老年代的区别

Android Dalvik Heap

简介：Android Dalvik Heap与原生Java一样，将堆的内存空间分为三个区域，Young Generation新生代，Old Generation年老代， Permanent Generation持久代。

对象分配过程：最近分配的对象会存放在新生代区域，新生代区域分为eden区（伊甸园，圣经中指上帝为亚当夏娃创造的生活乐园）、so区和s1区，s1和s0区也被称为from区和to区（合称Survivor区），他们是两块大小相等并且可以互换角色的空间，绝大多数情况下,对象首先分配在eden区，在一次新生代回收后，如果对象还存活会进入s0或者s1区，之后每一次gc，存活的对象年龄都会相应增加，当达到一定年龄则会进入老年代，最后累积一定时间再移动到持久代区域。系统会根据内存中不同的内存数据类型分别执行不同的gc操作。

问题：GC发生的时候，所有的线程都是会被暂停的。执行GC所占用的时间和它发生在哪一个Generation也有关系，新生代中的每次GC操作时间是最短的，年老代其次，持久代最长。GC时会导致线程暂停、界面卡顿的问题在Android Art中得到了优化。

二丶Dalvik虚拟机执行模式是什么样的

Dalvik垃圾回收过程：GC会去标记和查找所有可访问到的活动对象，这个时候整个程序的线程就会挂起，并且虚拟机内部的所有线程也会同时挂起(左下图) 。之所以要挂起所有线程是确保：所有程序没有进行任何变更，与此同时GC会隐藏所有处理过的对象，最终确保标记了所有需要回收的对象后，GC才会恢复所有线程，并释放空间。

大内存对象分配：当发现需要给一个较大的对象(蓝色方块)分配空间时，发现可用空间还是够的，但没有这么大的连续空间供新对象使用，这个时候就不得不进行一次GC回收（红色方块，右下图），为大对象腾出较大并且连续的空间。这就是我们在分配一个较大对象的时候非常容易引起丢帧和卡顿的原因之一，所以Android5.0以前大家都认为Android卡顿是因为Darvik虚拟机的效率低下导致的。

总结：Dalvik虚拟机的三个问题

GC时挂起所有线程
大而连续的空间紧张
内存碎片化严重

三丶ART虚拟机的优化

GC过程：在ART中GC会要求程序在分配空间的时候标记自身的堆栈，这个过程非常短，不需要挂起所有程序的线程.这样就节约了很大一部分时间去查找活动对象。

大内存对象分配：ART里会有一个独立的LOS供Bitmap使用，从而提高了GC的管理效率和整体性能.

内存碎片化在ART里还会有一个moving collector来压缩活动对象(绿色方块)，使得内存空间更加紧凑。

总结 ：Google在ART里对GC做了非常大的优化(更高效的回收算法),使ART内存分配的效率提高了10倍，GC的效率提高了2-3倍（可见原来效率有多低），不过主要还是优化中断和阻塞的时间，频繁的GC还是会导致卡顿。

四丶内存不优化会导致哪些问题？

上面介绍了Android内存分配从应用层到Linux层的一些知识，所以我总结出上图内存会导致的一些问题，但是上图只是列出了一些常见情况，前后并没有绝对的因果关系，最后来说下内存抖动。
内存抖动：Memory Churn，内存抖动是因为在短时间内大量的对象被创建又马上被释放。瞬间产生大量的对象会严重占用内存区域，当达到阀值，剩余空间不够的时候，会触发GC从而导致刚产生的对象又很快被回收。即使每次分配的对象占用了很少的内存，但是他们叠加在一起会增加Heap的压力，从而触发更多其他类型的GC。这个操作有可能会影响到帧率，并使得用户感知到性能问题。