Google近期在Udacity上發(fā)布了Android性能優(yōu)化的在線課程，分別從渲染，運(yùn)算與內(nèi)存，電量幾個(gè)方面介紹了如何去優(yōu)化性能，這些課程是Google之前在Youtube上發(fā)布的Android性能優(yōu)化典范專題課程的細(xì)化與補(bǔ)充。

下面是內(nèi)存篇章的學(xué)習(xí)筆記，部分內(nèi)容與前面的性能優(yōu)化典范有重合，歡迎大家一起學(xué)習(xí)交流！

1)Memory, GC, and Performance

眾所周知，與C/C++需要通過手動(dòng)編碼來申請(qǐng)以及釋放內(nèi)存有所不同，Java擁有GC的機(jī)制。Android系統(tǒng)里面有一個(gè)Generational Heap Memory的模型，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)內(nèi)存中不同的內(nèi)存數(shù)據(jù)類型分別執(zhí)行不同的GC操作。例如，最近剛分配的對(duì)象會(huì)放在Young Generation區(qū)域，這個(gè)區(qū)域的對(duì)象通常都是會(huì)快速被創(chuàng)建并且很快被銷毀回收的，同時(shí)這個(gè)區(qū)域的GC操作速度也是比Old Generation區(qū)域的GC操作速度更快的。

除了速度差異之外，執(zhí)行GC操作的時(shí)候，所有線程的任何操作都會(huì)需要暫停，等待GC操作完成之后，其他操作才能夠繼續(xù)運(yùn)行。

通常來說，單個(gè)的GC并不會(huì)占用太多時(shí)間，但是大量不停的GC操作則會(huì)顯著占用幀間隔時(shí)間(16ms)。如果在幀間隔時(shí)間里面做了過多的GC操作，那么自然其他類似計(jì)算，渲染等操作的可用時(shí)間就變得少了。

2)Memory Monitor Walkthrough

Android Studio中的Memory Monitor可以很好的幫助我們查看程序的內(nèi)存使用情況。

3)Memory Leaks

內(nèi)存泄漏表示的是不再用到的對(duì)象因?yàn)楸诲e(cuò)誤引用而無法進(jìn)行回收。

發(fā)生內(nèi)存泄漏會(huì)導(dǎo)致Memory Generation中的剩余可用Heap Size越來越小，這樣會(huì)導(dǎo)致頻繁觸發(fā)GC，更進(jìn)一步引起性能問題。

舉例內(nèi)存泄漏，下面init()方法來自某個(gè)自定義View：

private void init() {
ListenerCollector collector = new ListenerCollector();
collector.setListener(this, mListener);
}

上面的例子容易存在內(nèi)存泄漏，如果activity因?yàn)樵O(shè)備翻轉(zhuǎn)而重新創(chuàng)建，自定義的View會(huì)自動(dòng)重新把新創(chuàng)建出來的mListener給綁定到ListenerCollector中，但是當(dāng)activity被銷毀的時(shí)候，mListener卻無法被回收了。

4)Heap Viewer Walkthrough

下圖演示了Android Tools里面的Heap Viewer的功能，我們可以看到當(dāng)前進(jìn)程中的Heap Size的情況，分別有哪些類型的數(shù)據(jù)，占比是多少。

5)Understanding Memory Churn

Memory Churn內(nèi)存抖動(dòng)，內(nèi)存抖動(dòng)是因?yàn)樵诙虝r(shí)間內(nèi)大量的對(duì)象被創(chuàng)建又馬上被釋放。瞬間產(chǎn)生大量的對(duì) 象會(huì)嚴(yán)重占用Young Generation的內(nèi)存區(qū)域，當(dāng)達(dá)到閥值，剩余空間不夠的時(shí)候，會(huì)觸發(fā)GC從而導(dǎo)致剛產(chǎn)生的對(duì)象又很快被回收。即使每次分配的對(duì)象占用了很少的內(nèi)存， 但是他們疊加在一起會(huì)增加Heap的壓力，從而觸發(fā)更多其他類型的GC。這個(gè)操作有可能會(huì)影響到幀率，并使得用戶感知到性能問題。

解決上面的問題有簡(jiǎn)潔直觀方法，如果你在Memory Monitor里面查看到短時(shí)間發(fā)生了多次內(nèi)存的漲跌，這意味著很有可能發(fā)生了內(nèi)存抖動(dòng)。

同時(shí)我們還可以通過Allocation Tracker來查看在短時(shí)間內(nèi)，同一個(gè)棧中不斷進(jìn)出的相同對(duì)象。這是內(nèi)存抖動(dòng)的典型信號(hào)之一。

當(dāng)你大致定位問題之后，接下去的問題修復(fù)也就顯得相對(duì)直接簡(jiǎn)單了。例如，你需要避免在for循環(huán)里面分配對(duì)象占用內(nèi)存，需要嘗試把對(duì)象的創(chuàng)建移到循 環(huán)體之外，自定義View中的onDraw方法也需要引起注意，每次屏幕發(fā)生繪制以及動(dòng)畫執(zhí)行過程中，onDraw方法都會(huì)被調(diào)用到，避免在onDraw 方法里面執(zhí)行復(fù)雜的操作，避免創(chuàng)建對(duì)象。對(duì)于那些無法避免需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象的情況，我們可以考慮對(duì)象池模型，通過對(duì)象池來解決頻繁創(chuàng)建與銷毀的問題，但是這里 需要注意結(jié)束使用之后，需要手動(dòng)釋放對(duì)象池中的對(duì)象。

6)Allocation Tracker

關(guān)于Allocation Tracker工具的使用，不展開了，參考下面的鏈接：

7)Improve Your Code To Reduce Churn

下面演示一個(gè)例子，如何通過修改代碼來避免內(nèi)存抖動(dòng)。優(yōu)化之前的內(nèi)存檢測(cè)圖：

定位代碼之后，修復(fù)了String拼接的問題：

優(yōu)化之后的內(nèi)存監(jiān)測(cè)圖：

8)Recap

上面提到了三種測(cè)量?jī)?nèi)存的工具，下面再簡(jiǎn)要概括一下他們各自的特點(diǎn)：

• Memory Monitor：跟蹤整個(gè)app的內(nèi)存變化情況。
• Heap Viewer：查看當(dāng)前內(nèi)存快照，便于對(duì)比分析哪些對(duì)象有可能發(fā)生了泄漏。
• Allocation Tracker：追蹤內(nèi)存對(duì)象的來源。

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