android 内存优化以及性能优化相关问题

Android 内存泄漏调试

Made by 李文栋

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2010-07-25  Friday

一、概述 1

二、Android(Java)中常见的容易引起内存泄漏的不良代码 1

(一) 查询数据库没有关闭游标 2

(二) 构造Adapter时，没有使用缓存的 convertView 3

(三) Bitmap对象不在使用时调用recycle()释放内存 4

(四) 释放对象的引用 4

(五) 其他 5

三、内存监测工具 DDMS --> Heap 5

四、内存分析工具 MAT(Memory Analyzer Tool) 7

(一) 生成.hprof文件 7

(二) 使用MAT导入.hprof文件 8

(三) 使用MAT的视图工具分析内存 8

一、概述

Java编程中经常容易被忽视，但本身又十分重要的一个问题就是内存使用的问题。Android应用主要使用Java语言编写，因此这个问题也同样会在Android开发中出现。本文不对Java编程问题做探讨，而是对于在Android中，特别是应用开发中的此类问题进行整理。

由于作者接触Android时间并不是很长，因此如有叙述不当之处，欢迎指正。

二、Android(Java)中常见的容易引起内存泄漏的不良代码

Android主要应用在嵌入式设备当中，而嵌入式设备由于一些众所周知的条件限制，通常都不会有很高的配置，特别是内存是比较有限的。如果我们编写的代码当中有太多的对内存使用不当的地方，难免会使得我们的设备运行缓慢，甚至是死机。为了能够使得Android应用程序安全且快速的运行，Android的每个应用程序都会使用一个专有的Dalvik虚拟机实例来运行，它是由Zygote服务进程孵化出来的，也就是说每个应用程序都是在属于自己的进程中运行的。一方面，如果程序在运行过程中出现了内存泄漏的问题，仅仅会使得自己的进程被kill掉，而不会影响其他进程（如果是system_process等系统进程出问题的话，则会引起系统重启）。另一方面Android为不同类型的进程分配了不同的内存使用上限，如果应用进程使用的内存超过了这个上限，则会被系统视为内存泄漏，从而被kill掉。Android为应用进程分配的内存上限如下所示：

位置： /ANDROID_SOURCE/system/core/rootdir/init.rc 部分脚本

# Define the oom_adj values for the classes of processes that can be

# killed by the kernel.  These are used in ActivityManagerService.

setprop ro.FOREGROUND_APP_ADJ 0

setprop ro.VISIBLE_APP_ADJ 1

setprop ro.SECONDARY_SERVER_ADJ 2

setprop ro.BACKUP_APP_ADJ 2

setprop ro.HOME_APP_ADJ 4

setprop ro.HIDDEN_APP_MIN_ADJ 7

setprop ro.CONTENT_PROVIDER_ADJ 14

setprop ro.EMPTY_APP_ADJ 15

# Define the memory thresholds at which the above process classes will

# be killed.  These numbers are in pages (4k).

setprop ro.FOREGROUND_APP_MEM 1536

setprop ro.VISIBLE_APP_MEM 2048

setprop ro.SECONDARY_SERVER_MEM 4096

setprop ro.BACKUP_APP_MEM 4096

setprop ro.HOME_APP_MEM 4096

setprop ro.HIDDEN_APP_MEM 5120

setprop ro.CONTENT_PROVIDER_MEM 5632

setprop ro.EMPTY_APP_MEM 6144

# Write value must be consistent with the above properties.

# Note that the driver only supports 6 slots, so we have HOME_APP at the

# same memory level as services.

write /sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj 0,1,2,7,14,15

write /proc/sys/vm/overcommit_memory 1

write /proc/sys/vm/min_free_order_shift 4

write /sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree 1536,2048,4096,5120,5632,6144

# Set init its forked children's oom_adj.

write /proc/1/oom_adj -16

正因为我们的应用程序能够使用的内存有限，所以在编写代码的时候需要特别注意内存使用问题。如下是一些常见的内存使用不当的情况。

(一) 查询数据库没有关闭游标

描述：

程序中经常会进行查询数据库的操作，但是经常会有使用完毕Cursor后没有关闭的情况。如果我们的查询结果集比较小，对内存的消耗不容易被发现，只有在常时间大量操作的情况下才会复现内存问题，这样就会给以后的测试和问题排查带来困难和风险。

示例代码：

Cursor cursor = getContentResolver().query(uri ...);

if (cursor.moveToNext()) {

... ...

}

修正示例代码：

Cursor cursor = null;

try {

cursor = getContentResolver().query(uri ...);

if (cursor != null && cursor.moveToNext()) {

... ...

}

} finally {

if (cursor != null) {

try {

cursor.close();

} catch (Exception e) {

//ignore this

}

}

}

(二) 构造Adapter时，没有使用缓存的 convertView

描述：

以构造ListView的BaseAdapter为例，在BaseAdapter中提高了方法：

public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent)

来向ListView提供每一个item所需要的view对象。初始时ListView会从BaseAdapter中根据当前的屏幕布局实例化一定数量的view对象，同时ListView会将这些view对象缓存起来。当向上滚动ListView时，原先位于最上面的list item的view对象会被回收，然后被用来构造新出现的最下面的list item。这个构造过程就是由getView()方法完成的，getView()的第二个形参 View convertView就是被缓存起来的list item的view对象(初始化时缓存中没有view对象则convertView是null)。

由此可以看出，如果我们不去使用convertView，而是每次都在getView()中重新实例化一个View对象的话，即浪费资源也浪费时间，也会使得内存占用越来越大。ListView回收list item的view对象的过程可以查看:

android.widget.AbsListView.java --> void addScrapView(View scrap) 方法。

示例代码：

public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {

View view = new Xxx(...);

... ...

return view;

}

修正示例代码：

public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {

View view = null;

if (convertView != null) {

view = convertView;

populate(view, getItem(position));

...

} else {

view = new Xxx(...);

...

}

return view;

}

(三) Bitmap对象不在使用时调用recycle()释放内存

描述：

有时我们会手工的操作Bitmap对象，如果一个Bitmap对象比较占内存，当它不在被使用的时候，可以调用Bitmap.recycle()方法回收此对象的像素所占用的内存，但这不是必须的，视情况而定。可以看一下代码中的注释：

/**

* Free up the memory associated with this bitmap's pixels, and mark the

* bitmap as "dead", meaning it will throw an exception if getPixels() or

* setPixels() is called, and will draw nothing. This operation cannot be

* reversed, so it should only be called if you are sure there are no

* further uses for the bitmap. This is an advanced call, and normally need

* not be called, since the normal GC process will free up this memory when

* there are no more references to this bitmap.

*/

(四) 释放对象的引用

描述：

这种情况描述起来比较麻烦，举两个例子进行说明。

示例A：

假设有如下操作

public class DemoActivity extends Activity {

... ...

private Handler mHandler = ...

private Object obj;

public void operation() {

obj = initObj();

...

[Mark]

mHandler.post(new Runnable() {

public void run() {

useObj(obj);

}

});

}

}

我们有一个成员变量 obj，在operation()中我们希望能够将处理obj实例的操作post到某个线程的MessageQueue中。在以上的代码中，即便是mHandler所在的线程使用完了obj所引用的对象，但这个对象仍然不会被垃圾回收掉，因为DemoActivity.obj还保有这个对象的引用。所以如果在DemoActivity中不再使用这个对象了，可以在[Mark]的位置释放对象的引用，而代码可以修改为：

... ...

public void operation() {

obj = initObj();

...

final Object o = obj;

obj = null;

mHandler.post(new Runnable() {

public void run() {

useObj(o);

}

}

}

... ...

示例B:

假设我们希望在锁屏界面(LockScreen)中，监听系统中的电话服务以获取一些信息(如信号强度等)，则可以在LockScreen中定义一个PhoneStateListener的对象，同时将它注册到TelephonyManager服务中。对于LockScreen对象，当需要显示锁屏界面的时候就会创建一个LockScreen对象，而当锁屏界面消失的时候LockScreen对象就会被释放掉。

但是如果在释放LockScreen对象的时候忘记取消我们之前注册的PhoneStateListener对象，则会导致LockScreen无法被垃圾回收。如果不断的使锁屏界面显示和消失，则最终会由于大量的LockScreen对象没有办法被回收而引起OutOfMemory,使得system_process进程挂掉。

总之当一个生命周期较短的对象A，被一个生命周期较长的对象B保有其引用的情况下，在A的生命周期结束时，要在B中清除掉对A的引用。

(五) 其他

Android应用程序中最典型的需要注意释放资源的情况是在Activity的生命周期中，在onPause()、onStop()、onDestroy()方法中需要适当的释放资源的情况。由于此情况很基础，在此不详细说明，具体可以查看官方文档对Activity生命周期的介绍，以明确何时应该释放哪些资源