说明

本文是学习内存优化时个人的总结，由于本人是刚开始接触Android的性能优化方面的知识，肯定有很多知识点上的不足和错漏，请各位谅解。

App内存组成以及限制

Android 给每个 App 分配一个 VM ，让App运行在 dalvik 上，这样即使 App 崩溃也不会影响到系统。系统给 VM 分配了一定的内存大小， App 可以申请使用的内存大小不能超过此硬性逻辑限制，就算物理内存富余，如果应用超出 VM 最大内存，就会出现内存溢出 crash 。由程序控制操作的内存空间在 heap 上，分 java heapsize 和 native heapsize
Java申请的内存在 vm heap 上，所以如果 java 申请的内存大小超过 VM 的逻辑内存限制,就会出现内存溢出的异常。native层内存申请不受其限制, native 层受 native process 对内存大小的限制。那么如何查看系统对APP的内存限制呢？
(1)如果你的手机root过，我们可以通过 adb shell 在 命令行窗口查看，命令如下:
adb shell cat /system/build.prop

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ActivityManager activityManager =(ActivityManager)context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE)
activityManager.getMemoryClass();//以m为单位

Android内存分配与回收机制

内存分配
Android的Heap空间是一个 Generational Heap Memory 的模型，最近分配的对象会存放在 Young
Generation 区域，当一个对象在这个区域停留的时间达到一定程度，它会被移动到 Old
Generation ，最后累积一定时间再移动到 Permanent Generation 区域。

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1、Young Generation(新生代)
由一个Eden区和两个Survivor区组成，程序中生成的大部分新的对象都在Eden区中，当Eden区满时，还存活的对象将被复制到其中一个Survivor区，当次Survivor区满时，此区存活的对象又被复制到另一个Survivor区，当这个Survivor区也满时，会将其中存活的对象复制到年老代。
2、Old Generation(老年代)
一般情况下，年老代中的对象生命周期都比较长。
3、Permanent Generation(持久代)
用于存放静态的类和方法，持久代对垃圾回收没有显著影响。

总结：内存对象的处理过程如下：
1、对象创建后在Eden区。
2、执行GC后，如果对象仍然存活，则复制到S0区。
3、当S0区满时，该区域存活对象将复制到S1区，然后S0清空，接下来S0和S1角色互换。
4、当第3步达到一定次数（系统版本不同会有差异）后，存活对象将被复制到Old Generation。
5、当这个对象在Old Generation区域停留的时间达到一定程度时，它会被移动到Old
Generation，最后累积一定时间再移动到Permanent Generation区域。

系统在Young Generation、Old Generation上采用不同的回收机制。每一个Generation的内存区域都
有固定的大小。随着新的对象陆续被分配到此区域，当对象总的大小临近这一级别内存区域的阈值时，
会触发GC操作，以便腾出空间来存放其他新的对象。
执行GC占用的时间与Generation和Generation中的对象数量有关：
Young Generation < Old Generation < Permanent Generation
Gener中的对象数量与执行时间成正比。

4、Young Generation GC
由于其对象存活时间短，因此基于Copying算法（扫描出存活的对象，并复制到一块新的完全未使用的控件中）来回收。新生代采用空闲指针的方式来控制GC触发，指针保持最后一个分配的对象在Young Generation区间的位置，当有新的对象要分配内存时，用于检查空间是否足够，不够就触发GC。
5、Old Generation GC
由于其对象存活时间较长，比较稳定，因此采用Mark（标记）算法（扫描出存活的对象，然后再回收未被标记的对象，回收后对空出的空间要么合并，要么标记出来便于下次分配，以减少内存碎片带来的效率损耗）来回收。

可回收对象的判定

可达性算法：
从GC Roots（每种具体实现对GC Roots有不同的定义）作为起点，向下搜索它们引用的对象，可以生成一棵引用树，树的节点视为可达对象，反之视为不可达。

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Java定义的GC Roots对象:
虚拟机栈（帧栈中的本地变量表）中引用的对象。
方法区中静态属性引用的对象。
方法区中常量引用的对象。
本地方法栈中JNI引用的对象。

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GC类型

kGcCauseForAlloc：分配内存不够引起的GC，会Stop World。由于是并发GC，其它线程都会停止，直到GC完成。
kGcCauseBackground：内存达到一定阈值触发的GC，由于是一个后台GC，所以不会引起Stop World。
kGcCauseExplicit：显示调用时进行的GC，当ART打开这个选项时，使用System.gc时会进行GC。

GC算法

1.标记清除算法
分为两步
标价： 标记的过程其实就是，遍历所有的GC Roots，然后将所有的 GC Roots可达的对象标记为存活的对象。
清除：清除的过程将遍历堆中所有的对象中没有标记的对象全部清除掉

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2.复制算法
描述：
（1）复制算法将内存划分为两个区间，在任意时间点，所有动态分配的对象都只能分配在其中一个区间（称为活动区间），而另外一个区间（称为空闲区间）则是空闲的。
（2）当有效内存空间耗尽时，JVM将暂停程序运行，开启复制算法GC线程。接下来GC线程会将活动区间内的存活对象，全部复制到空闲区间，且严格按照内存地址依次排列，与此同时，GC线程将更新存活对象的内存引用地址指向新的内存地址。
（3）此时，空闲区间已经与活动区间交换，而垃圾对象现在已经全部留在了原来的活动区间，也就是现在的空闲区间。事实上，在活动区间转换为空间区间的同时，垃圾对象已经被一次性全部回收。
特点：
（1）实现简单，运行高效
（2）空间利用率只有一半
（3）没有碎片

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3.标记整理算法
描述：
y与标记/清除算法类似，分为两步
（1）标记：它的第一个阶段与标记/清除算法是一模一样的，均是遍历GC Roots，然后将存活的对象标记。
（2）整理：移动所有存活的对象，且按照内存地址次序依次排列，然后将末端内存地址以后的内存全部回收。因此，第二阶段才称为整理阶段。
特点：
(1)没有内存碎片
(2)效率偏低
(3)两遍扫描，指针需要移动

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Android低内存杀进程机制

Anroid基于进程中运行的组件及其状态规定了默认的五个回收优先级：

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Empty process(空进程)
Background process(后台进程)
Service process(服务进程)
Visible process(可见进程)
Foreground process(前台进程)

系统需要进行内存回收时最先回收空进程,然后是后台进程，以此类推最后才会回收前台进程（一般情况
下前台进程就是与用户交互的进程了,如果连前台进程都需要回收那么此时系统几乎不可用了）。

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ActivityManagerService 会对所有进程进行评分（存放在变量adj中），然后再讲这个评分更新到内核，由内核去完成真正的内存回收( lowmemorykiller , Oom_killer )。这里只是大概的流程，中间过程还是很复杂的

什么是OOM

OOM（OutOfMemoryError）内存溢出错误，在常见的Crash疑难排行榜上，OOM绝对可以名列前茅并且经久不衰。因为它发生时的Crash堆栈信息往往不是导致问题的根本原因，而只是压死骆驼的最后一根稻草。

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OOM分类

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内存泄露的解决方法

1.常见的分析工具
(1)MAT
(2)Memory Profile
(3)LeakCanary

Memory Profile检测内存泄露
首先我们写一个测试Demo，在MainActivity中打开SecondActivity，在伴随对象中持有SeconnActivity的实例，然后关闭SecondActivity的实例。secndActivity的到代码如下：

class SecondActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var mButton: AppCompatButton
    private var mWeakRef: WeakReference<String>? = null


    companion object {
        var context123: Context? = null
        var weakReferenceObj: WeakReference<String>? = null
    }

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        context123 = this
        setContentView(R.layout.activity_second)
        mButton = findViewById(R.id.btn_click)
        mWeakRef = WeakReference("lala")
        weakReferenceObj = mWeakRef
        mButton.setOnClickListener {
            finish()
        }
    }
}

首先我们用Memory Proflile 分析该内存泄露
步骤如下
（1）运行项目
（2）点击Profile进入分析界面，点击左上角的+添加分析的项目

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（3）绑定成功回进入分析界面，点击memory，进入内存分析

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（7）分析相关的引用持有情况，这里可以看到，我们自己写的mContext123，分析该mContext何时被赋值的

 companion object {
        var context123: Context? = null
        var weakReferenceObj: WeakReference<String>? = null
    }

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        context123 = this
        setContentView(R.layout.activity_second)
        mButton = findViewById(R.id.btn_click)
        mWeakRef = WeakReference("lala")
        weakReferenceObj = mWeakRef
        mButton.setOnClickListener {
            finish()
        }
    }

发现该mContext123持有了一个SecondActivity的实例，当该SecondActivity对象想要执行销毁时，因为被mContext123持有而无法被销毁，从而造成了内存泄露。

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至此Meomery Profile的内存泄露检测说明完毕

LeakCanary检测内存泄露
(1)首先引入LeakCanary

    debugImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:2.7'

(2)然后运行项目，LeakCanary会自动检测内存泄露的点，如果检测到会在通知栏显示一条通知

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(3)点击后进入Leack Canary 可以看到发生了泄露

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至此，LeakCanary检测内存泄露的说明讲解完毕