Android 性能 - 内存优化

一、解决所有的内存泄漏

内存泄漏概念:

不再使用的对象没有被回收,就是内存泄露。

1. 单利泄漏

主要原因还是因为一般情况下单例都是全局的,有时候会引用一些实际生命周期比较短的变量,导致其无法释放。

例如 :

activity 的 content 赋值到单利对象里面的成员量变量

code:

privatestaticvolatileClassXX instance;

privateContext context;

privateClassXX(Context context){

this.context = context;

}

publicstaticClassXXgetInstance(Context context){

if(instance ==null) {

synchronized(instance) {

if(instance ==null) {

instance =newClassXX(context);

}

}

}

returninstance;

}

如果这个Context

是Activity的Context,当你的Activity finish();之后Activity这个对象的内存还是在堆中,没有释放。

因为单利对象持有Activity的引用,jvm认为你这个对象还是在使用中,不敢去 回收掉你的Activity。那单例什么时候被回收?

那就只有等到整个进程被回收了,单例才会被回收。

进程杀死(回收):

Process.killProcess(Process.myPid())

用户手动卡片式摧毁 (亲测可行)

解决方法:

传入和单例一样生命周期的对象,如context.getApplication();

不将context保存在单例的成员变量里面。

2. Handler AsyncTask 等内部类的内存泄漏

主要原因是内部类默认持有外部类的引用

大家应该很喜欢吧Handler写成一个内部类譬如:

privateHandler mMainActivityHandler =newHandler(){

@Override

publicvoidhandleMessage(Message msg){

super.handleMessage(msg);

}

};

其实包括我也很喜欢,而且一个Activity对应一个Handler,每一个Handler负责更新本Activity的 UI,一对一关系,分工明确。好用到爆炸。

然而 java 内部类是默认持有一个外部类的引用,因为 jvm 在把.java 源文件编译成 .class 字节码的时候,会在默认的构造函数加入外部类的引用。所以我们在内部类中也能访问外部类的引用。

然后问题就发生了,当前Handler持有当前Activity的引用,Handler不释放,Activity也别想释放了。MMP

(为什么Handler有时候会不会被释放?)

解决方法:

构造函数传入Activity并用WeakReferencemActivity;弱引用保存下来。GC的时候会不计入Handler对Activity的引用,可以被回收。

Activity OnDestroy的时候 ,把所有的相关请求终止,并且把消息队列清空removeCallbacksAndMessages(null);防止有数据回调到 UI 层。(当然如果不这么做,Activity照样被回收,但是Handler不及时回收而已)

(什么叫 强引用 软引用 弱引用 虚引用 ,以及 Handler 的消息驱动模型是怎么样子的,这里就不展开讲,本文着重内存泄漏)

当然AsyncTask和其它对象内部类也是有这种问题,解决方法同上。

3. 资源使用完未关闭

主要是:

广播(BraodcastReceiver)动态注册之后要反注册,推荐在onStart onStop对应的生命周期执行。

服务(Service)Start之后 记得Stop。启动服务时机看需求。一般不建议在Application启动(启动Service耗时基本要100ms+)。

io Cursor流要记得close,一定要在finally去close,防止抛异常没执行close,那就泄漏了。

Bitmap内存大户,要记得回收recycle一下,当然 90% 的场景Glide已经帮我们处理的。

4.检测内存泄漏的工具

当然有时候不能完全在写代码的时候规避掉所有的内存泄漏,就要用一些工具检测一下:

LeakCanary

Android Studio profile

MAT

选自己喜欢的工具,去研究一下。(网上很多教程)

二、图片压缩

1. bitmap 压缩

大家都知道bitmap占用内存很大,用完之后要recycle一下。

不知道大家有没有用过,图片加载出来内存就爆掉了(OOM)情况,本宝宝就遇到过了(心中一千万头草拟吗奔腾而过)。

首先一张图片从网络获下来,从InputStream转成Bitmap,这个bitmap占了多少内存怎么计算?

献上代码:

Bitmap.getAllocationByteCount();

其实就是 ByteCount = 长* 宽 * 4(假设这里每一个像素点是是RGB888) 那就是 4 个字节。也有一个像素点 RGB565 占 3 个字节,当然占更多字节的 RGB888 更加高清无码。起初版本Glide使用 RGB565,目前Glide4.XX 的默认都是 RGB888,当然自己可以配置一下。

为了解决这个问题一般都是通过下面代码:

BitmapFactory.Options options =newBitmapFactory.Options();

options.inJustDecodeBounds =true;

// 通过这个bitmap获取图片的宽和高 

Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile("/sdcard/MTXX/3.jpg", options);

floatrealWidth = options.outWidth;

floatrealHeight = options.outHeight;

//计算出scale

options.inSampleSize = scale;

options.inJustDecodeBounds =false;

// 注意这次要把options.inJustDecodeBounds 设为 false,这次图片是要读取出来的。

bitmap = BitmapFactory.decodeFile("/sdcard/MTXX/3.jpg", options);

先获取他的图片大小,根据自己需要的大小计算出缩放比例。(图片大小都是放在图片的头部,这时候不会去加载整张图片)

进行缩放,得出符合自己的控件尺寸的大小。

(当然还有些非法的图片头部是获取不出 长* 宽。这时候记得搞个默认的缩放率,防止 OOM)

有时候为了优化内存,还不如压缩一张图片 所节约的内存来的更快。

譬如 一张 1080 * 1920 图片再乘以 4 等于 7.9 M。

我压缩到 一张缩略图 200*200 等于 156KB。瞬间节约了7M 空间。区别真的太大了,顿时内心 一句 MMP 。

三、解决内存抖动

1.String VS StringBuffer VS StringBuilder

大家应该对着三个类都非常熟悉。那就先看代码:

longtime= System.currentTimeMillis();

Strings= new String("JAVA");

for(inti =0;i<10000; i++) {

s=s+"VERSION";

}

Log.d("TestString","Time consumption:"+(System.currentTimeMillis() -time));

time= System.currentTimeMillis();

StringBuilder s1 = new StringBuilder("JAVA");

for(inti =0;i<10000; i++) {

s1.append("VERSION");

}

Log.d("TestString","Time consumption:"+(System.currentTimeMillis() -time));

D/TestString: Time consumption:3786

D/TestString: Time consumption:2

很明显使用StringBuilder去拼接字符,效率大大快于用加号,我们带着问题来找原因。

那我们看一下用 + 号去拼接的字节码:

使用+号去拼接字符,jvm 会创建一个临时的StringBuilder

25 new #24

然后把上次的结果集,通过构造函数传入,

29invokespecial#25> //调用构造函数,这串符号引用类似 jni 中反调 java的类查找写法

32aload_3//将局变量表Slot 3的元素入栈

再拼接本次需要拼接的字符。然后存到局部变量表中,等待下次循环操作。

44 astore_3

然后跳转编号17 去继续循环。这时候又重新创建了一个StringBulider去拼接。真是啃爹啊。。。

48 goto 17 (-31)

那我们看一下用 StringBuilder 去拼接的字节码:

这个很明显new StringBulider字节码在循环体外面,所以并没有循环新建对象。

总结:

通过上面的例子,String的拼接通过一个for循环创建了 10000 个StringBulider,而且用完就抛弃。特别浪费,在内存吃紧的情况下,很容易引起gc,导致App卡顿。

也许有同学要问 一个StringBuilder的空对象才占堆内存多大?我们来算一算

一个对象 = 对象头 + 成员属性

对象头 =MardWord+Klass=  12个字节 (数组除外)

上图:

MardWord 字段大全(出自网上扣得):

这个MardWord怎么有这么多锁状态,这些锁状态又是什么?

这就要涉及到synchronized同步锁的知识,这个不在本文讨论范围之内。

那么StringBulider的成员属性有哪些?清单:

staticfinallongserialVersionUID =4383685877147921099L;

char[]value;

intcount;

对象结构图

计算下来:12+8+8+4+24 = 56 个字节 10000 个对象 那就是要 560KB 内存。不小吧。当然我们实际需求不可能一次搞这么多个对象,但是多个地方都用String

去玩的话,积少成多,到时候APP内存比别人的高出一大截。那就尴尬了..

四、尽量使用 “池”

我们常见的池有

线程池

Lrucache缓存池

okhttp里面的ConnectionPool(socket复用池)

okio SegmentPool(buffer复用池)

池的功能:

可以重复利用对象,并且减少内存开销,内存抖动,cpu 开销。

线程池

publicThreadPoolExecutor(intcorePoolSize,

intmaximumPoolSize,

longkeepAliveTime,

TimeUnit unit,

BlockingQueue workQueue,

ThreadFactory threadFactory,

RejectedExecutionHandler handler)

尽量使用线程池去跑任务,而不是动不动就先new Thread去跑,这样子线程是得不到复用的。当任务量一大,使用线程池的效率会超乎你想象(具体自己看源码),毕竟 开启一个线程cpu内存都是有开销的。

这里推荐Rxjava的第三方库,一个将 装饰者模式 玩到上天的 框架,切换线程方便,支持函数式编程 杜绝回调地狱 等等:

Observable.create(newAction1>() {

@Override

publicvoidcall(Emitter subscriber){}

}, Emitter.BackpressureMode.BUFFER)

.subscribeOn(Schedulers.io())//切换到 io 线程池

.subscribeOn(Schedulers.computation())//切换 到计算 线程池

.subscribeOn(Schedulers.immediate())// 使用当前线程

.observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())//切换到 android UI 主线程

.subscribe();

2. Lrucache 缓存池

Lrucache 缓存池:最近最少使用缓存池,底层原理是用 LinkHashMap 实现。

谷歌的Glide图片加载库,就是使用了Lrucache,和LruDiskCache对图片进行缓存,进而提高用户体验。

3. ConnectionPool 缓存池

ConnectionPool 缓存池 :复用tcp socket套接字,进行网络通讯,每一次HTTP请求结束后,并不结束链接,可复用于下次的请求。把网络传输速度极致化。

一次http请求分:

tcp三次握手

数据传输

tcp四次分手

如果每一次请求都经历整个流程,可能别人所有数据都加载完毕了,我还在握手中… 这就不能忍。

(当然http 1.1+才支持这个链接复用,具体详细源码 看OKhttp,本文不做详细展开)

4. okio SegmentPool (buffer 复用池)

SegmentPool:同上。

总结:

对于一些需要 大量频繁生成和回收的对象,建议使用池,如果没有轮子,也是可以手动写一个。

五、其他

常用数据结构优化

xml 层级 和 view

1.常用数据结构优化

内存大用户 :HashMap(及其子类)

HashMap是一个典型的 空间换时间,时间复杂度趋近 o(1)

占用空间 是大于size / 0.75(负载因子),

/**

* hashMap put 部分源码,

* size 当前已存入数据数目

* threshold = 容量 *0.75

*/

if (++size > threshold)

resize();

通俗点就是 存入100个数据,要占用 133 个数据内存(及以上),所在数据量较小,或者对速度没有那么要求的时候可用 SparseArray(二叉树实现) 代替。

2.xml 层级 和 view

xml 层级最好控制在 5 层以内。

view 的使用多用:

ViewStub

Include

merge

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