性能优化(二):内存优化

地狱勇士
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一.内存优化介绍及工具选择

1.内存问题
 1).内存抖动:锯齿状,GC导致卡顿;
 2).内存泄漏:可用内存减少,频繁GC;
 3).内存溢出:OOM,程序异常;
2.工具选择
 1).Memory Profiler
  a.实时图表展示应用内存使用量;
  b.识别内存泄漏,抖动等;
  c.提供捕获堆转储,强制GC以及跟踪内存分配的能力
  特点:方便直观; 线下平时使用;
2).MAT
 a.强大的Java Heap分析工具,查找内存泄漏及内存占用;
 b.生成整体报告,分析问题等;
 c.线下深入使用;
3).LeakCanary
 a.自动内存泄漏检测;
 b.线下集成(线上容易导致OOM);

二.Android内存管理机制

1.java内存分配
 方法区 虚拟机栈 本地方法栈 堆 程序计数器
2.java内存回收算法
 1).标记-清除算法:
  标记阶段:标记出可以回收的对象;
  清除阶段:回收被标记的对象所占用的空间;



Android内存管理机制
 1.内存弹性分配,分配值与最大值受具体设备影响;
 2.OOM场景:内存真正不足,可用内存不足;
Dalvik与ART区别:
 1.Dalvik仅固定一种回收算法;
 2.ART回收算法可运行期选择;
 3.ART具备内存整理能力,减少内存空洞;
Low Memory Killer
 1.进程分类
 a.前台进程;
 b.可见进程;
 c.服务进程;
 d.后台进程;
 f.空进程等;
2.回收收益

三.内存抖动实战

定义:内存频繁分配和回收导致内存不稳定;
表现:频繁GC,内存曲线呈锯齿状;
危害:导致卡顿,OOM
内存抖动导致OOM
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;
实战:
1.使用Memory Profiler初步排查;
2.使用Memory Profiler或CPU Profiler结合代码排查;

四.内存泄漏实战

定义:内存中存在已经没有用的对象;
表现;内存抖动,可用内存逐渐减少;
危害:内存不足,GC频繁,OOM;
解决:
使用Memory Profiler初步观察;
通过MAT结合代码确认;

五.ARTHook优雅检测不合理图片

1.Bitmap内存模型
 1).API10之前Bitmap自身存在Dalvik Heap中,像素在Native中(不会自动回收);
 2).API10之后Bitmap自身及像素存在Dalvik Heap中;
 3).API26之后像素在Native中(通知native层回收像素);
2.获取Bitmap占用内存;
 1).getByteCount;
 2).宽*高*一像素占用内存(注意:若放置在res中时,需要*压缩比例);
3.常规方式
 背景:图片对内存优化至关重要,图片宽高大于控件宽高
 实现:继承ImageView,复写实现计算大小;
 特点:侵入性强 不通用;
4.ARTHook
 相当于挂钩,将额外的代码勾住原有方法,修改执行逻辑;
 运行时插插桩;
 性能分析;
 Epic:是一个虚拟机层面,以Java Method为粒度的运行时Hook框架;
 支持Android4.0-9.0
 特点:
无侵入性;
通用性强;
兼容问题大,开源方案不能带到线上环境;

六.线程内存监控方案

1.常规实现一
 设定场景线上Dump:Debug.dumpHprofData();
 常规实现流程:
 超过最大内存80%->内存Dump->回传文件->MAT手动分析
 特点:
 1).Dump文件太大,和对象数正相关,可裁剪;
 2).上传失败率高,分析困难;
 3).配合一定策略,有一定的效果;
2.常规实现二
 1).将LeakCanary带到线上;
 2).预设泄漏怀疑点;
 3).发现泄漏回传;
 特点:
 不适合所有场景,必须设置怀疑点;
 分析比较耗时,也容易发生OOM;

七.LeakCanary原理:

 1.监控生命周期,onDestroy添加RefWatcher检测;
 2.二次确认断定内存泄漏;
 3.分析泄漏,找引用链;
 4.监控组件+分析组件;
 LeakCanary定制:
 预设怀疑点-->自动找怀疑点;
 分析泄漏链路慢-->分析Retain size大的对象;
 分析OOM-->对象裁剪,不全部加载到内存;

八.线上监控完整方案

待机内存,重点模块内存,OOM率;
整体及重点模块GC次数,GC时间;
增强的LeakCanary自动化内存泄漏分析;

九.优化大方向

1.内存泄漏
2.内存抖动
3.Bitmap

十.内存优化模拟面试

1.内存优化项目的过程是怎么做的?
 a.分析现状,确认问题;
 b.针对性优化;
 c.效率提升;
2.做内存优化最大的感受是什么?
 a.学习工具的使用;
 b.技术优化必须结合业务代码;
 c.系统化完善解决方案
3.如何检测所有不合理的地方?
 ARTHook;
重点强调区别;
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