Android性能优化(七)--稳定--内存--内存抖动

内存波动图形呈 锯齿张、GC导致卡顿。

这个问题在 Dalvik虚拟机 上会 更加明显,而 ART虚拟机 在 内存管理跟回收策略 上都做了 大量优化,内存分配和GC效率相比提升了5~10倍,所以 出现内存抖动的概率会小很多。

1 内存抖动引起的UI卡动

  • Android每个16ms就会绘制一次Activity
  • 如果由于一些原因导致了我们的逻辑、CPU耗时、GPU耗时大于16ms,UI就无法完成一次绘制,那么就会造成卡顿。
  • 卡主线程了
  • 当这些GC所用时间超过一般值,或者一大堆一起执行会耗费庞大的帧象时间
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2 卡顿原因分析

内存频繁分配和回收 导致内存 不稳定,就会出现内存抖动,它通常表现为 频繁GC、内存曲线呈锯齿状

并且,它的危害也很严重,通常会导致 页面卡顿,甚至造成 OOM

1、那么,为什么内存抖动会导致 OOM?

主要原因有如下两点:

  • 1)、频繁创建对象,导致内存不足及碎片(不连续)。
  • 2)、不连续的内存片无法被分配,导致OOM。

一般使用 Memory Profiler (表现为 频繁GC、内存曲线呈锯齿状)结合代码排查即可找到内存抖动出现的地方

3、内存抖动常见案例

  • 1、字符串使用加号拼接
    1)、使用StringBuilder替代。
    2)、初始化时设置容量,减少StringBuilder的扩容。
  • 2、资源复用
    1)、使用 全局缓存池,以 重用频繁申请和释放的对象。
    2)、注意 结束 使用后,需要 手动释放对象池中的对象。
  • 3、减少不合理的对象创建
    1)、ondraw、getView 中创建的对象尽量进行复用。
    2)、避免在循环中不断创建局部变量。
  • 4、使用合理的数据结构
    使用 SparseArray类族、ArrayMap 来替代 HashMap。

2.0 卡顿原因

  • 1.短时间内产生大量垃圾对象,频繁触发GC卡主线程(大量的堆内存分配与释放String对象,频繁触发GC)
    gc会大量占用ui线程和cpu资源,会导致app整体卡顿
    **解决方法
  • 尽量避免在循环体内创建对象,应该把对象创建移到循环体外
  • 注意自定义View的onDraw()方法会被频繁调用,所以在这里面不应该频繁的创建对象。
  • 当需要大量使用Bitmap的时候,试着把它们缓存在数组中实现复用。
  • 对于能够复用的对象,同理可以使用对象池将它们缓存起来。
  • 2.耗时(CPU占用)
    网络访问/大文件的IO操作
    解决办法
    修改方法(算法),使得方法不耗时。
    放到子线程中,例如网络访问、大文件操作等,防止ANR。

2.1 GC例子

  • 1.利用了WebView加载一张GIF图片
  • 2.然后在GIF在动的时候,执行我们的业务代码,通过GIF的卡顿情况来模拟UI卡顿。
  • 主要是模拟大量的堆内存分配与释放String对象,频繁触发GC,导致UI卡顿。
WebView webView = (WebView) findViewById(R.id.webview);
        webView.getSettings().setUseWideViewPort(true);
        webView.getSettings().setLoadWithOverviewMode(true);
        webView.loadUrl("file:///android_asset/shiver_me_timbers.gif");
* 排序后打印二维数组,一行行打印
     */
    public void imPrettySureSortingIsFree() {
        int dimension = 300;
        int[][] lotsOfInts = new int[dimension][dimension];
        Random randomGenerator = new Random();
        for(int i = 0; i < lotsOfInts.length; i++) {
            for (int j = 0; j < lotsOfInts[i].length; j++) {
                lotsOfInts[i][j] = randomGenerator.nextInt();
            }
        }

        for(int i = 0; i < lotsOfInts.length; i++) {
            String rowAsStr = "";
            //排序
            int[] sorted = getSorted(lotsOfInts[i]);
            //拼接打印
            for (int j = 0; j < lotsOfInts[i].length; j++) {
                rowAsStr += sorted[j];
                if(j < (lotsOfInts[i].length - 1)){
                    rowAsStr += ", ";
                }
            }
            Log.i("ricky", "Row " + i + ": " + rowAsStr);
        }


   public int[] getSorted(int[] input){
        int[] clone = input.clone();
        Arrays.sort(clone);
        return clone;
    }

通过Memory Monitor可以看出:
内存方面是发生了抖动,但是CPU的占用几乎不动。

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2.2 内存方面是发生了抖动,但是CPU的占用几乎不动。

Allocation Tracking

  • 首先我们使用Android Studio自带的Allocation Tracking工具来跟踪内存分配情况
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  • Total allocation:13099(内存分配次数:13039次)
    Total size:208.62k (内存分配大小:208.62k)
  • 看到MemoryChurnActivity.java 这个类所占内存资源为19.9%,这是很大的,也是很不正常的。

2.3 解决办法

  • 利用StringBudiler代替String:
  • 我们发现内存抖动现象大幅减弱
  • GC是无法避免的,我们要避免的是频繁的GC,因此这里的优化实质上是内存优化

Activity里面直接进行网络访问/大文件的IO操作
外部因素之--内存抖动的问题引起卡顿分析

参照

深入探索 Android 内存优化(炼狱级别-上)

https://www.jianshu.com/p/8b81f5588afb

https://juejin.im/post/5a7ff867f265da4e865a6b5b

https://juejin.im/post/5a5fefba5188253dc332049c

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