Android如何打造高质量的应用？( 三)

内存泄漏
内存泄漏简单来说就是没有回收不再使用的内存，排查和解决内存泄漏也是内存优化无法避开的工作之一。
很多内存泄漏都是框架设计不合理所导致，各种各样的单例满天飞，MVC 中 Controller 的生命周期远远大于 View。优秀的框架设计可以减少甚至避免程序员犯错，当然这不是一件容易的事情，所以我们还需要对内存泄漏建立持续的监控。

Java 内存泄漏。建立类似 LeakCanary 自动化检测方案，至少做到 Activity 和 Fragment 的泄漏检测。在开发过程，我们希望出现泄漏时可以弹出对话框，让开发者更加容易去发现和解决问题。内存泄漏监控放到线上并不容易，我们可以对生成的 Hprof 内存快照文件做一些优化，裁剪大部分图片对应的 byte 数组减少文件大小。比如一个 100MB 的文件裁剪后一般只剩下 30MB 左右，使用 7zip 压缩最后小于 10MB，增加了文件上传的成功率。
OOM 监控。美团有一个 Android 内存泄露自动化链路分析组件Probe，它在发生 OOM 的时候生成 Hprof 内存快照，然后通过单独进程对这个文件做进一步的分析。不过在线上使用这个工具风险还是比较大，在崩溃的时候生成内存快照有可能会导致二次崩溃，而且部分手机生成 Hprof 快照可能会耗时几分钟，这对用户造成的体验影响会比较大。另外，部分 OOM 是因为虚拟内存不足导致，这块需要具体问题具体分析。

OOM 监控。美团有一个 Android 内存泄露自动化链路分析组件Probe，它在发生 OOM 的时候生成 Hprof 内存快照，然后通过单独进程对这个文件做进一步的分析。不过在线上使用这个工具风险还是比较大，在崩溃的时候生成内存快照有可能会导致二次崩溃，而且部分手机生成 Hprof 快照可能会耗时几分钟，这对用户造成的体验影响会比较大。另外，部分 OOM 是因为虚拟内存不足导致，这块需要具体问题具体分析。

Native 内存泄漏监控。上一期我讲到 Malloc 调试（Malloc Debug）和 Malloc 钩子（Malloc Hook）似乎还不是那么稳定。在 WeMobileDev 最近的一篇文章《微信 Android 终端内存优化实践》中，微信也做了一些其他方案上面的尝试。

针对无法重编 so 的情况，使用了 PLT Hook 拦截库的内存分配函数，其中 PLT Hook 是 Native Hook 的一种方案，后面我们还会讲到。然后重定向到我们自己的实现后记录分配的内存地址、大小、来源 so 库路径等信息，定期扫描分配与释放是否配对，对于不配对的分配输出我们记录的信息。

针对可重编的 so 情况，通过 GCC 的“-finstrument-functions”参数给所有函数插桩，桩中模拟调用栈入栈出栈操作；通过 ld 的“–wrap”参数拦截内存分配和释放函数，重定向到我们自己的实现后记录分配的内存地址、大小、来源 so 以及插桩记录的调用栈此刻的内容，定期扫描分配与释放是否配对，对于不配对的分配输出我们记录的信息。

开发过程中内存泄漏排查可以使用 Androd Profiler 和 MAT 工具配合使用，而日常监控关键是成体系化，做到及时发现问题。

造成卡顿的原因可能有千百种，不过最终都会反映到 CPU 时间上。我们可以把 CPU 时间分为两种：用户时间和系统时间。用户时间就是执行用户态应用程序代码所消耗的时间；系统时间就是执行内核态系统调用所消耗的时间，包括 I/O、锁、中断以及其他系统调用的时间。