Out Of Memory Error in Android - part 1

之前这篇，说的不是太详细，今儿再来详细的说说：

 

1.什么是 OutOfMemoryError：

   官方引用： Thrown when a request for memory is made that can not be satisfied using the available platform resources. Such a request may be made by both the running application or by an internal function of the VM.
   通俗的讲：就是在请求一块内存的时候，当前可用资源不够用来请求时抛出的一种错误。我们知道，每个 android 程序就是一个独立 dalvik vm 实例，每个实例限制了最大内存占用，如果超过了这个限制，系统就会抛出这个错误。所以跟整个设备的剩余内存没太大关系，当然如果设备剩余内存都不足以再运行一个程序时，系统就会选择 kill 部分程序以确保有足够内存运行其他程序。

 

2.android 内存组成：

   android 内存由 dalvik 和 native 2部分组成，dalvik 也就是 java 堆，创建的对象就是在这里分配的，而 native 是通过 c/c++ 方式申请的内存，Bitmap 就是以一种方式分配的（android3.0 以后，系统默认是通过 dalvik 分配的）。当然无论以何种方式分配，2部分加起来不能超过 android 对单个程序的内存限制。

 

3.内存限制大小：

1 ActivityManager activityManager = (ActivityManager) context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);

2 activityManager.getMemoryClass();

 以上方法会返回以 M 为单位的数字，可能在不同的平台或者设备上值都不太一样，比如：HTC G7 默认 24M，Galaxy 36M，emulator-2.3 24M，等等。

 

4.程序实际占用：

  以一个简单的 android 程序为例，该程序是用 eclipse adt 自动生成的最简单的一个 android 项目，只有1个 activity 和 adt 自动生成的 res 目录，测试环境：emulator-2.3.3
  启动该程序，命令行运行：

 

adb shell dumpsys meminfo com.mem.demo

 

  执行结果：

 

Applications Memory Usage (kB):



Uptime: 1195344 Realtime: 1195344







** MEMINFO in pid 333 [com.mem.demo] **



                    native   dalvik    other    total

    --------------------------------------------------------

    |       size:     3968     5379      N/A     9347      |

    |                                                      |

    |   allocated:    3964     2649      N/A     6613      |

    --------------------------------------------------------

            free:        3     2730      N/A     2733



           (Pss):      553      449     2516     3518



  (shared dirty):     2272     1868     6648    10788



    (priv dirty):      420       32     1140     1592



 



 Objects



           Views:        0        ViewRoots:        0



     AppContexts:        0       Activities:        0



          Assets:        2    AssetManagers:        2



   Local Binders:        5    Proxy Binders:       10



Death Recipients:        0



 OpenSSL Sockets:        0



 



 SQL



               heap:        0         MEMORY_USED:        0



 PAGECACHE_OVERFLOW:        0         MALLOC_SIZE:        0



 



 



 Asset Allocations



    zip:/data/app/com.mem.demo-1.apk:/resources.arsc: 1K

 

从上面被框出来的部分可以看出，一个最简单的 android 程序在启动后都有 6m 左右内存的占用（上面是 6613kb）。那这 6m 的内存除了该 android 自己的资源和类之外，其他的还有什么呢：

简单说：在初始化的时候会 preload 一些东西，这些就包括 classes 和系统资源，就是系统的一些布局啊，图片啊，等等，在 android 完成启动以后，这部分就通过内存共享的方式共享给其他程序，可以让其他程序可以调用这部分资源，代码可以参考：http://goo.gl/EKvCV，android 整个启动流程可以参考：http://goo.gl/K36Lr 。

 

5.发生 OOM ：

 为了制造 OOM，我们对上面最简单的程序进行了改写：

package com.mem.demo;



import android.app.Activity;

import android.graphics.Bitmap;

import android.graphics.BitmapFactory;

import android.os.Bundle;



public class DemoActivity extends Activity {

    Bitmap map1, map2, map3, map4;



    /** Called when the activity is first created. */

    @Override

    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.main);



        map1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.big1);

        map2 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.big2);

        map3 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.big3);

        map4 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.big4);

    }

}

 

其中：big1 到 big4 都是 1600*900 分辨率的图片，放在 drawbable-hdpi 文件夹下面，启动程序，发生了 OOM：

 

05-08 07:44:44.372: E/dalvikvm-heap(386): 5760000-byte external allocation too large for this process.

05-08 07:44:44.412: I/dalvikvm-heap(386): Clamp target GC heap from 25.099MB to 24.000MB

05-08 07:44:44.412: E/GraphicsJNI(386): VM won't let us allocate 5760000 bytes

05-08 07:44:44.412: D/dalvikvm(386): GC_FOR_MALLOC freed 0K, 53% free 2548K/5379K, external 18500K/20548K, paused 36ms

05-08 07:44:44.422: D/skia(386): --- decoder->decode returned false

05-08 07:44:44.422: D/AndroidRuntime(386): Shutting down VM

05-08 07:44:44.432: W/dalvikvm(386): threadid=1: thread exiting with uncaught exception (group=0x40015560)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386): FATAL EXCEPTION: main

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386): java.lang.OutOfMemoryError: bitmap size exceeds VM budget

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.graphics.BitmapFactory.nativeDecodeAsset(Native Method)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.graphics.BitmapFactory.decodeStream(BitmapFactory.java:460)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.graphics.BitmapFactory.decodeResourceStream(BitmapFactory.java:336)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.graphics.BitmapFactory.decodeResource(BitmapFactory.java:359)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.graphics.BitmapFactory.decodeResource(BitmapFactory.java:385)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at com.mem.demo.DemoActivity.onCreate(DemoActivity.java:20)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.app.Instrumentation.callActivityOnCreate(Instrumentation.java:1047)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.app.ActivityThread.performLaunchActivity(ActivityThread.java:1611)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.app.ActivityThread.handleLaunchActivity(ActivityThread.java:1663)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.app.ActivityThread.access$1500(ActivityThread.java:117)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.app.ActivityThread$H.handleMessage(ActivityThread.java:931)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:99)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.os.Looper.loop(Looper.java:123)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:3683)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at java.lang.reflect.Method.invokeNative(Native Method)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:507)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:839)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:597)

05-08 07:44:44.442: E/AndroidRuntime(386):     at dalvik.system.NativeStart.main(Native Method)

 

从日志上看，内存不足发生在 decode big4 这个图片的时候，我们对内存情况进行打印：

 

Applications Memory Usage (kB):

Uptime: 958383 Realtime: 958383



** MEMINFO in pid 386 [com.mem.demo] **

                    native   dalvik    other    total

            size:    25144     5379      N/A    30523

       allocated:    20799     2614      N/A    23413

            free:       60     2765      N/A     2825

           (Pss):      494      426    18494    19414

  (shared dirty):     2288     1876     5292     9456

    (priv dirty):      360       28    17836    18224

 

从内存打印情况看出，当前已经分配了 23m 左右内存，同时结合 logcat 错误日志，big4 这个图片需要申请 5760000byte，即:5.76m 的内存，加起来就是 29m 左右内存，我们测试环境是 emulator2.3.3 默认是
24m，内存不足以申请这么多，所以抛出了OOM。

那为什么区区3，4张图片就会让 android 程序内存不足？ 
设备限制是一方面，像上面第3点说的，每个 android 设备的内存限制不一样，这个程序在模拟器上会有问题，在其他设备上，比如：galaxy 就不会有问题。最主要的还是跟图片所占内存有关系，那么一张图片到底
占用多少内存呢，java 没有 c 的 sizeof() 函数，无法准确去量化这个数值，但是可以有粗略的计算方法：

 

宽 * 高 * 每个像素所占的 bytes

 

宽度和高度这个很容易获得，那每个像素所占的 bytes 呢，这个主要取决于 decode 图片的方式：

 

Bitmap.Config     ALPHA_8        Each pixel is stored as a single translucency (alpha) channel. 

Bitmap.Config     ARGB_4444      This field is deprecated. Because of the poor quality of this configuration, it is advised to use ARGB_8888 instead.  

Bitmap.Config     ARGB_8888      Each pixel is stored on 4 bytes. 

Bitmap.Config     RGB_565        Each pixel is stored on 2 bytes and only the RGB channels are encoded: red is stored with 5 bits of precision (32 possible values), green is store                                 d with 6 bits of precision (64 possible values) and blue is stored with 5 bits of precision. 

 

以上是官方文档对 Bitmap.Config 类的描述，所以，如果以 ARGB_8888 的方式 decode，那个每个像素占用4个 bytes，而如果用 RGB_565 就占用2个 bytes。
我们计算一下，在 2.3 以后，程序自带的图片资源，都默认以 ARGB_8888 的方式，而在此以之前是以 RGB_565 的方式（不确定，待验证），所以颜色会有损耗，典型的就是如果有渐变色的话，会出现光圈。
所以，计算如下：

 

1600 * 900 * 4 = 5760000

 

 这个 5760000 也就是上面 logcat 错误日志里面所提到的申请数字，当然在实际用命令打印出的内存情况上看，比这个数字要大，是因为这只是图片像素的内存，还有一些属性，变量和类本身没有计算在内。

 
 未完，待续 。。。