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android記憶體優化

一、 Android的記憶體機制

    Android的程式由Java語言編寫,是以Android的記憶體管理與Java的記憶體管理相似。程式員通過new為對象配置設定記憶體,所有對象在java堆内配置設定空間;然而對象的釋放是由垃圾回收器來完成的。C/C++中的記憶體機制是“誰污染,誰治理”,java的就比較人性化了,給我們請了一個專門的清潔工(GC)。

    那麼GC怎麼能夠确認某一個對象是不是已經被廢棄了呢?Java采用了有向圖的原理。Java将引用關系考慮為圖的有向邊,有向邊從引用者指向引用對象。線程對象可以作為有向圖的起始頂點,該圖就是從起始頂點開始的一棵樹,根頂點可以到達的對象都是有效對象,GC不會回收這些對象。如果某個對象 (連通子圖)與這個根頂點不可達(注意,該圖為有向圖),那麼我們認為這個(這些)對象不再被引用,可以被GC回收。

二、Android的記憶體溢出

    Android的記憶體溢出是如何發生的?

    Android的虛拟機是基于寄存器的Dalvik,它的最大堆大小一般是16M,有的機器為24M。是以我們所能利用的記憶體空間是有限的。如果我們的記憶體占用超過了一定的水準就會出現OutOfMemory的錯誤。

為什麼會出現記憶體不夠用的情況呢?我想原因主要有兩個:

  • 由于我們程式的失誤,長期保持某些資源(如Context)的引用,造成記憶體洩露,資源造成得不到釋放。
  • 儲存了多個耗用記憶體過大的對象(如Bitmap),造成記憶體超出限制。

三、萬惡的static

    static是Java中的一個關鍵字,當用它來修飾成員變量時,那麼該變量就屬于該類,而不是該類的執行個體。是以用static修飾的變量,它的生命周期是很長的,如果用它來引用一些資源耗費過多的執行個體(Context的情況最多),這時就要謹慎對待了。

  1. public class ClassName {  
  2.      private static Context mContext;  
  3.      //省略  
  4. }  

以上的代碼是很危險的,如果将Activity指派到麼mContext的話。那麼即使該Activity已經onDestroy,但是由于仍有對象儲存它的引用,是以該Activity依然不會被釋放。

    我們舉Android文檔中的一個例子。

  1. private static Drawable sBackground;  
  2.  @Override  
  3.  protected void onCreate(Bundle state) {  
  4.    super.onCreate(state);  
  5.    TextView label = new TextView(this);  
  6.    label.setText("Leaks are bad");  
  7.    if (sBackground == null) {  
  8.      sBackground = getDrawable(R.drawable.large_bitmap);  
  9.    }  
  10.    label.setBackgroundDrawable(sBackground);  
  11.    setContentView(label);  
  12.  }  

    sBackground, 是一個靜态的變量,但是我們發現,我們并沒有顯式的儲存Contex的引用,但是,當Drawable與View連接配接之後,Drawable就将View設定為一個回調,由于View中是包含Context的引用的,是以,實際上我們依然儲存了Context的引用。這個引用鍊如下:

    Drawable->TextView->Context

    是以,最終該Context也沒有得到釋放,發生了記憶體洩露。

    如何才能有效的避免這種引用的發生呢?

    第一,應該盡量避免static成員變量引用資源耗費過多的執行個體,比如Context。

    第二、Context盡量使用Application Context,因為Application的Context的生命周期比較長,引用它不會出現記憶體洩露的問題。

    第三、使用WeakReference代替強引用。比如可以使用WeakReference<Context> mContextRef;

    該部分的詳細内容也可以參考Android文檔中Article部分。

四、都是線程惹的禍

    線程也是造成記憶體洩露的一個重要的源頭。線程産生記憶體洩露的主要原因在于線程生命周期的不可控。我們來考慮下面一段代碼。

  1. public class MyActivity extends Activity {  
  2.     @Override  
  3.     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
  4.         super.onCreate(savedInstanceState);  
  5.         setContentView(R.layout.main);  
  6.         new MyThread().start();  
  7.     }  
  8.     private class MyThread extends Thread{  
  9.         @Override  
  10.         public void run() {  
  11.             super.run();  
  12.             //do somthing  
  13.         }  
  14.     }  
  15. }  

    這段代碼很平常也很簡單,是我們經常使用的形式。我們思考一個問題:假設MyThread的run函數是一個很費時的操作,當我們開啟該線程後,将裝置的橫屏變為了豎屏,一般情況下當螢幕轉換時會重新建立Activity,按照我們的想法,老的Activity應該會被銷毀才對,然而事實上并非如此。

    由于我們的線程是Activity的内部類,是以MyThread中儲存了Activity的一個引用,當MyThread的run函數沒有結束時,MyThread是不會被銷毀的,是以它所引用的老的Activity也不會被銷毀,是以就出現了記憶體洩露的問題。

android記憶體優化

    有些人喜歡用Android提供的AsyncTask,但事實上AsyncTask的問題更加嚴重,Thread隻有在run函數不結束時才出現這種記憶體洩露問題,然而AsyncTask内部的實作機制是運用了ThreadPoolExcutor,該類産生的Thread對象的生命周期是不确定的,是應用程式無法控制的,是以如果AsyncTask作為Activity的内部類,就更容易出現記憶體洩露的問題。

    這種線程導緻的記憶體洩露問題應該如何解決呢?

    第一、将線程的内部類,改為靜态内部類。

    第二、線上程内部采用弱引用儲存Context引用。

    解決的模型如下:

  1. public abstract class WeakAsyncTask<Params, Progress, Result, WeakTarget> extends  
  2.         AsyncTask<Params, Progress, Result> {  
  3.     protected WeakReference<WeakTarget> mTarget;  
  4.     public WeakAsyncTask(WeakTarget target) {  
  5.         mTarget = new WeakReference<WeakTarget>(target);  
  6.     }  
  7.     /** {@inheritDoc} */  
  8.     @Override  
  9.     protected final void onPreExecute() {  
  10.         final WeakTarget target = mTarget.get();  
  11.         if (target != null) {  
  12.             this.onPreExecute(target);  
  13.         }  
  14.     }  
  15.     /** {@inheritDoc} */  
  16.     @Override  
  17.     protected final Result doInBackground(Params... params) {  
  18.         final WeakTarget target = mTarget.get();  
  19.         if (target != null) {  
  20.             return this.doInBackground(target, params);  
  21.         } else {  
  22.             return null;  
  23.         }  
  24.     }  
  25.     /** {@inheritDoc} */  
  26.     @Override  
  27.     protected final void onPostExecute(Result result) {  
  28.         final WeakTarget target = mTarget.get();  
  29.         if (target != null) {  
  30.             this.onPostExecute(target, result);  
  31.         }  
  32.     }  
  33.     protected void onPreExecute(WeakTarget target) {  
  34.         // No default action  
  35.     }  
  36.     protected abstract Result doInBackground(WeakTarget target, Params... params);  
  37.     protected void onPostExecute(WeakTarget target, Result result) {  
  38.         // No default action  
  39.     }  
  40. }  

    事實上,線程的問題并不僅僅在于記憶體洩露,還會帶來一些災難性的問題。由于本文讨論的是記憶體問題,是以在此不做讨論。

由于51cto不讓我一次傳完,說我的字數太多了,是以分開傳了。 

五、超級大胖子Bitmap

    可以說出現OutOfMemory問題的絕大多數人,都是因為Bitmap的問題。因為Bitmap占用的記憶體實在是太多了,它是一個“超級大胖子”,特别是分辨率大的圖檔,如果要顯示多張那問題就更顯著了。

    如何解決Bitmap帶給我們的記憶體問題?

    第一、及時的銷毀。

    雖然,系統能夠确認Bitmap配置設定的記憶體最終會被銷毀,但是由于它占用的記憶體過多,是以很可能會超過java堆的限制。是以,在用完Bitmap時,要及時的recycle掉。recycle并不能确定立即就會将Bitmap釋放掉,但是會給虛拟機一個暗示:“該圖檔可以釋放了”。

    第二、設定一定的采樣率。

    有時候,我們要顯示的區域很小,沒有必要将整個圖檔都加載出來,而隻需要記載一個縮小過的圖檔,這時候可以設定一定的采樣率,那麼就可以大大減小占用的記憶體。如下面的代碼:

  1.  private ImageView preview;  
  2.  BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();  
  3.  options.inSampleSize = 2;//圖檔寬高都為原來的二分之一,即圖檔為原來的四分之一  
  4.  Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(cr.openInputStream(uri), null, options);  
  5. preview.setImageBitmap(bitmap);  

    第三、巧妙的運用軟引用(SoftRefrence)

    有些時候,我們使用Bitmap後沒有保留對它的引用,是以就無法調用Recycle函數。這時候巧妙的運用軟引用,可以使Bitmap在記憶體快不足時得到有效的釋放。如下例:

  1. /**本例子為部落客随手一寫,來說明用法,并未驗證*/  
  2. private class MyAdapter extends BaseAdapter {  
  3.     private ArrayList<SoftReference<Bitmap>> mBitmapRefs = new ArrayList<SoftReference<Bitmap>>();  
  4.     private ArrayList<Value> mValues;  
  5.     private Context mContext;  
  6.     private LayoutInflater mInflater;  
  7.     MyAdapter(Context context, ArrayList<Value> values) {  
  8.         mContext = context;  
  9.         mValues = values;  
  10.         mInflater = (LayoutInflater) context.getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);  
  11.     }  
  12.     public int getCount() {  
  13.         return mValues.size();  
  14.     }  
  15.     public Object getItem(int i) {  
  16.         return mValues.get(i);  
  17.     }  
  18.     public long getItemId(int i) {  
  19.         return i;  
  20.     }  
  21.     public View getView(int i, View view, ViewGroup viewGroup) {  
  22.         View newView = null;  
  23.         if(view != null) {  
  24.             newView = view;  
  25.         } else {  
  26.             newView =(View)mInflater.inflate(R.layout.p_w_picpath_view, false);  
  27.         }  
  28.         Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(mValues.get(i).fileName);  
  29.         mBitmapRefs.add(new SoftReference<Bitmap>(bitmap));     //此處加入ArrayList  
  30.         ((ImageView)newView).setImageBitmap(bitmap);  
  31.         return newView;  
  32.     }  
  33. }  

六、行蹤詭異的Cursor

    Cursor是Android查詢資料後得到的一個管理資料集合的類,正常情況下,如果查詢得到的資料量較小時不會有記憶體問題,而且虛拟機能夠保證Cusor最終會被釋放掉。

    然而如果Cursor的資料量特表大,特别是如果裡面有Blob資訊時,應該保證Cursor占用的記憶體被及時的釋放掉,而不是等待GC來處理。并且Android明顯是傾向于程式設計者手動的将Cursor close掉,因為在源代碼中我們發現,如果等到垃圾回收器來回收時,會給使用者以錯誤提示。

    是以我們使用Cursor的方式一般如下:

  1. Cursor cursor = null;  
  2. try {  
  3.     cursor = mContext.getContentResolver().query(uri,null, null,null,null);  
  4.     if(cursor != null) {  
  5.         cursor.moveToFirst();  
  6.         //do something  
  7.     }  
  8. } catch (Exception e) {  
  9.     e.printStackTrace();    
  10. } finally {  
  11.     if (cursor != null) {  
  12.        cursor.close();  
  13.     }  
  14. }  

    有一種情況下,我們不能直接将Cursor關閉掉,這就是在CursorAdapter中應用的情況,但是注意,CursorAdapter在Acivity結束時并沒有自動的将Cursor關閉掉,是以,你需要在onDestroy函數中,手動關閉。

  1. @Override  
  2. protected void onDestroy() {        
  3.     if (mAdapter != null && mAdapter.getCurosr() != null) {  
  4.         mAdapter.getCursor().close();  
  5.     }  
  6.     super.onDestroy();   
  7. }  

  CursorAdapter中的changeCursor函數,會将原來的Cursor釋放掉,并替換為新的Cursor,是以你不用擔心原來的Cursor沒有被關閉。

  你可能會想到使用Activity的managedQuery來生成Cursor,這樣Cursor就會與Acitivity的生命周期一緻了,多麼完美的解決方法!然而事實上managedQuery也有很大的局限性。