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开发人员如果在进行代码编写之前就有内存泄露方面的基础知识,那么写出来的代码会强壮许多,这篇文章也是这个初衷。本文从Android开发中的资源使用情况入手,介绍了如何在Bitmap、数据库查询、9- patch、过渡绘制等方面优化内存的使用。
1. Bitmap优化
Android中的大部分内存问题归根结底都是Bitmap的问题,如果打开MAT(Memory analyzer tool)来看,实际占用内存大的都是一些Bitmap(以byte数组的形式存储)。所以Bitmap的优化应该是我们着重去解决的。Google在其官方有针对Bitmap的使用专门写了一个专题 : Displaying Bitmaps Efficiently , 对应的中文翻译在 : displaying-bitmaps , 在优化Bitmap资源之前,请先看看这个系列的文档,以确保自己正确地使用了Bitmap。
Bitmap如果没有被释放,那么一般只有两个问题:
A.用户在使用完这个Bitmap之后,没有主动去释放Bitmap资源。
B.这个Bitmap资源被引用所以无法被释放 。
1.1 主动释放Bitmap资源
当你确定这个Bitmap资源不会再被使用的时候(当然这个Bitmap不释放可能会让程序下一次启动或者resume快一些,但是其占用的内存资源太大,可能导致程序在后台的时候被杀掉,反而得不偿失),我们建议手动调用recycle()方法,释放其Native内存:
我们也可以看一下Bitmap.java中recycle()方法的说明:
调用bitmap.recycle之后,这个Bitmap如果没有被引用到,那么就会被垃圾回收器回收。如果不主动调用这个方法,垃圾回收器也会进行回收工作,只不过垃圾回收器的不确定性太大,依赖其自动回收不靠谱(比如垃圾回收器一次性要回收好多Bitmap,那么需要的时间就会很多,导致回收的 时候会卡顿)。所以我们需要主动调用recycle。
1.2 主动释放ImageView的图片资源
由于我们在实际开发中,很多情况是在xml布局文件中设置ImageView的src或者在代码中调用 ImageView.setImageResource/setImageURI/setImageDrawable等方法设置图像,下面代码可以回收这 个ImageView所对应的资源:
1.3 主动释放ImageView的背景资源
如果你的ImageView是有Background,那么下面的代码可以释放他:
1.4 尽量少用png图,多用NinePatch的图
现在手机的分辨率越来越高,图片资源在被加载后所占用的内存也越来越大,所以要尽量避免使用大的PNG图,在产品设计的时候就要尽量避免用一张大图来进行展示,尽量多用NinePatch资源。
Android中的NinePatch指的是一种拉伸后不会变形的特殊png图,NinePatch的拉伸区域可以自己定义。这种图的优点是体积小,拉伸不变形,可以适配多机型。Android SDK中有自带NinePatch资源制作工具,Android-Studio中在普通png图片点击右键可以将其转换为NinePatch资源,使用起 来非常方便。
2 查询数据库没有关闭游标
程序中经常会进行查询数据库的操作,但是经常会有使用完毕Cursor后没有关闭的情况。如果我们的查询结果集比较小,对内存的消耗不容易被发现,只有在常时间大量操作的情况下才会复现内存问题,这样就会给以后的测试和问题排查带来困难和风险。示例代码:
修正示例代码:
3 构造Adapter时,没有使用缓存的convertView
以构造ListView的BaseAdapter为例,在BaseAdapter中提供了方法:
来向ListView提供每一个item所需要的view对象。初始时ListView会从BaseAdapter中根据当前的屏幕布局实例化一定数量的view对象,同时ListView会将这些view对象缓存起来。当向上滚动ListView时,原先位于最上面的list item的view对象会被回收,然后被用来构造新出现的最下面的list item。这个构造过程就是由getView()方法完成的,getView()的第二个形参View convertView就是被缓存起来的list item的view对象(初始化时缓存中没有view对象则convertView是null)。由此可以看出,如果我们不去使用 convertView,而是每次都在getView()中重新实例化一个View对象的话,即浪费资源也浪费时间,也会使得内存占用越来越大。 ListView回收list item的view对象的过程可以查看:android.widget.AbsListView.java —> void addScrapView(View scrap) 方法。
示例代码:
示例修正代码:
4 释放对象的引用
前面有说过,一个对象的内存没有被释放是因为他被其他的对象所引用,系统不回去释放这些有GC Root的对象。
示例A:假设有如下操作
我们有一个成员变量 obj,在operation()中我们希望能够将处理obj实例的操作post到某个线程的MessageQueue中。在以上的代码中,即便是mHandler所在的线程使用完了obj所引用的对象,但这个对象仍然不会被垃圾回收掉,因为DemoActivity.obj还保有这个对象的引用。 所以如果在DemoActivity中不再使用这个对象了,可以在[Mark]的位置释放对象的引用,而代码可以修改为:
示例B:假设我们希望在锁屏界面(LockScreen)中,监听系统中的电话服务以获取一些信息(如信号强度等),则可以在LockScreen 中定义一个PhoneStateListener的对象,同时将它注册到TelephonyManager服务中。对于LockScreen对象,当需要 显示锁屏界面的时候就会创建一个LockScreen对象,而当锁屏界面消失的时候LockScreen对象就会被释放掉。
但是如果在释放LockScreen对象的时候忘记取消我们之前注册的PhoneStateListener对象,则会导致LockScreen 无法被垃圾回收。如果不断的使锁屏界面显示和消失,则最终会由于大量的LockScreen对象没有办法被回收而引起OutOfMemory,使得 system_ui进程挂掉。
总之当一个生命周期较短的对象A,被一个生命周期较长的对象B保有其引用的情况下,在A的生命周期结束时,要在B中清除掉对A的引用。
使用MAT可以很方便地查看对象之间的引用,
5 在Activity的生命周期中释放资源
Android应用程序中最典型的需要注意释放资源的情况是在Activity的生命周期中,在onPause()、onStop()、 onDestroy()方法中需要适当的释放资源的情况。由于此情况很基础,在此不详细说明,具体可以查看官方文档对Activity生命周期的介绍,以明确何时应该释放哪些资源。
6 消除过渡绘制
过渡绘制指的是在屏幕一个像素上绘制多次(超过一次),比如一个TextView后有背景,那么显示文本的像素至少绘了两次,一次是背景,一次是文本。GPU过度绘制或多或少对性能有些影响,设备的内存带宽是有限的,当过度绘制导致应用需要更多的带宽(超过了可用带宽)的时候性能就会降低。带宽的 限制每个设备都可能是不一样的。
过渡绘制的原因:
A.同一层级的View叠加
B.复杂的层级叠加
减少过渡绘制能去掉一些无用的View,能有效减少GPU的负载,也可以减轻一部分内存压力。关于过渡绘制我专门写了一篇文章来介绍:过渡绘制及其优化
7 使用Android系统自带的资源
在Android应用开发过程中,屏幕上控件的布局代码和程序的逻辑代码通常是分开的。界面的布局代码是放在一个独立的xml文件中的,这个文件里面是树型组织的,控制着页面的布局。通常,在这个页面中会用到很多控件,控件会用到很多的资源。Android系统本身有很多的资源,包括各种各样的字 符串、图片、动画、样式和布局等等,这些都可以在应用程序中直接使用。这样做的好处很多,既可以减少内存的使用,又可以减少部分工作量,也可以缩减程序安 装包的大小。
比如下面的代码就是使用系统的ListView:
8 使用内存相关工具检测
在开发中,不可能保证一次就开发出一个内存管理非常棒的应用,所以在开发的每一个阶段,都要有意识地去针对内存进行专门的检查。目前Android提供了许多布局、内存相关的工具,比如Lint、MAT等。学会这些工具的使用是一个Android开发者必不可少的技能。
转自:http://www.codeceo.com/article/android-resource-android-mem.html
1. Bitmap优化
Android中的大部分内存问题归根结底都是Bitmap的问题,如果打开MAT(Memory analyzer tool)来看,实际占用内存大的都是一些Bitmap(以byte数组的形式存储)。所以Bitmap的优化应该是我们着重去解决的。Google在其官方有针对Bitmap的使用专门写了一个专题 : Displaying Bitmaps Efficiently , 对应的中文翻译在 : displaying-bitmaps , 在优化Bitmap资源之前,请先看看这个系列的文档,以确保自己正确地使用了Bitmap。
Bitmap如果没有被释放,那么一般只有两个问题:
A.用户在使用完这个Bitmap之后,没有主动去释放Bitmap资源。
B.这个Bitmap资源被引用所以无法被释放 。
1.1 主动释放Bitmap资源
当你确定这个Bitmap资源不会再被使用的时候(当然这个Bitmap不释放可能会让程序下一次启动或者resume快一些,但是其占用的内存资源太大,可能导致程序在后台的时候被杀掉,反而得不偿失),我们建议手动调用recycle()方法,释放其Native内存:
if(bitmap != null && !bitmap.isRecycled()){ bitmap.recycle(); bitmap = null; }
我们也可以看一下Bitmap.java中recycle()方法的说明:
/** * Free the native object associated with this bitmap, and clear the * reference to the pixel data. This will not free the pixel data synchronously; * it simply allows it to be garbage collected if there are no other references. * The bitmap is marked as "dead", meaning it will throw an exception if * getPixels() or setPixels() is called, and will draw nothing. This operation * cannot be reversed, so it should only be called if you are sure there are no * further uses for the bitmap. This is an advanced call, and normally need * not be called, since the normal GC process will free up this memory when * there are no more references to this bitmap. */ public void recycle() { if (!mRecycled) { if (nativeRecycle(mNativeBitmap)) { // return value indicates whether native pixel object was actually recycled. // false indicates that it is still in use at the native level and these // objects should not be collected now. They will be collected later when the // Bitmap itself is collected. mBuffer = null; mNinePatchChunk = null; } mRecycled = true; } } ...... //如果使用过程中抛出异常的判断 if (bitmap.isRecycled()) { throw new RuntimeException("Canvas: trying to use a recycled bitmap " + bitmap); }
调用bitmap.recycle之后,这个Bitmap如果没有被引用到,那么就会被垃圾回收器回收。如果不主动调用这个方法,垃圾回收器也会进行回收工作,只不过垃圾回收器的不确定性太大,依赖其自动回收不靠谱(比如垃圾回收器一次性要回收好多Bitmap,那么需要的时间就会很多,导致回收的 时候会卡顿)。所以我们需要主动调用recycle。
1.2 主动释放ImageView的图片资源
由于我们在实际开发中,很多情况是在xml布局文件中设置ImageView的src或者在代码中调用 ImageView.setImageResource/setImageURI/setImageDrawable等方法设置图像,下面代码可以回收这 个ImageView所对应的资源:
private static void recycleImageViewBitMap(ImageView imageView) { if (imageView != null) { BitmapDrawable bd = (BitmapDrawable) imageView.getDrawable(); rceycleBitmapDrawable(bd); } } private static void rceycleBitmapDrawable(BitmapDrawable bitmapDrawable) { if (bitmapDrawable != null) { Bitmap bitmap = bitmapDrawable.getBitmap(); rceycleBitmap(bitmap); } bitmapDrawable = null; } private static void rceycleBitmap(Bitmap bitmap) { if (bitmap != null && !bitmap.isRecycled()) { bitmap.recycle(); bitmap = null; } }
1.3 主动释放ImageView的背景资源
如果你的ImageView是有Background,那么下面的代码可以释放他:
public static void recycleBackgroundBitMap(ImageView view) { if (view != null) { BitmapDrawable bd = (BitmapDrawable) view.getBackground(); rceycleBitmapDrawable(bd); } } public static void recycleImageViewBitMap(ImageView imageView) { if (imageView != null) { BitmapDrawable bd = (BitmapDrawable) imageView.getDrawable(); rceycleBitmapDrawable(bd); } } private static void rceycleBitmapDrawable(BitmapDrawable bitmapDrawable) { if (bitmapDrawable != null) { Bitmap bitmap = bitmapDrawable.getBitmap(); rceycleBitmap(bitmap); } bitmapDrawable = null; }
1.4 尽量少用png图,多用NinePatch的图
现在手机的分辨率越来越高,图片资源在被加载后所占用的内存也越来越大,所以要尽量避免使用大的PNG图,在产品设计的时候就要尽量避免用一张大图来进行展示,尽量多用NinePatch资源。
Android中的NinePatch指的是一种拉伸后不会变形的特殊png图,NinePatch的拉伸区域可以自己定义。这种图的优点是体积小,拉伸不变形,可以适配多机型。Android SDK中有自带NinePatch资源制作工具,Android-Studio中在普通png图片点击右键可以将其转换为NinePatch资源,使用起 来非常方便。
2 查询数据库没有关闭游标
程序中经常会进行查询数据库的操作,但是经常会有使用完毕Cursor后没有关闭的情况。如果我们的查询结果集比较小,对内存的消耗不容易被发现,只有在常时间大量操作的情况下才会复现内存问题,这样就会给以后的测试和问题排查带来困难和风险。示例代码:
Cursor cursor = getContentResolver().query(uri ...); if (cursor.moveToNext()) { ... ... }
修正示例代码:
Cursor cursor = null; try { cursor = getContentResolver().query(uri ...); if (cursor != null && cursor.moveToNext()) { ... ... } } finally { if (cursor != null) { try { // 关闭游标 cursor.close(); } catch (Exception e) { //ignore this } } }
3 构造Adapter时,没有使用缓存的convertView
以构造ListView的BaseAdapter为例,在BaseAdapter中提供了方法:
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent)
来向ListView提供每一个item所需要的view对象。初始时ListView会从BaseAdapter中根据当前的屏幕布局实例化一定数量的view对象,同时ListView会将这些view对象缓存起来。当向上滚动ListView时,原先位于最上面的list item的view对象会被回收,然后被用来构造新出现的最下面的list item。这个构造过程就是由getView()方法完成的,getView()的第二个形参View convertView就是被缓存起来的list item的view对象(初始化时缓存中没有view对象则convertView是null)。由此可以看出,如果我们不去使用 convertView,而是每次都在getView()中重新实例化一个View对象的话,即浪费资源也浪费时间,也会使得内存占用越来越大。 ListView回收list item的view对象的过程可以查看:android.widget.AbsListView.java —> void addScrapView(View scrap) 方法。
示例代码:
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) { View view = new Xxx(...); ... ... return view; }
示例修正代码:
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) { View view = null; if (convertView != null) { view = convertView; populate(view, getItem(position)); ... } else { view = new Xxx(...); ... } return view; }
4 释放对象的引用
前面有说过,一个对象的内存没有被释放是因为他被其他的对象所引用,系统不回去释放这些有GC Root的对象。
示例A:假设有如下操作
public class DemoActivity extends Activity { ... ... private Handler mHandler = ... private Object obj; public void operation() { obj = initObj(); ... [Mark] mHandler.post(new Runnable() { public void run() { useObj(obj); } }); } }
我们有一个成员变量 obj,在operation()中我们希望能够将处理obj实例的操作post到某个线程的MessageQueue中。在以上的代码中,即便是mHandler所在的线程使用完了obj所引用的对象,但这个对象仍然不会被垃圾回收掉,因为DemoActivity.obj还保有这个对象的引用。 所以如果在DemoActivity中不再使用这个对象了,可以在[Mark]的位置释放对象的引用,而代码可以修改为:
public void operation() { obj = initObj(); ... final Object o = obj; obj = null; mHandler.post(new Runnable() { public void run() { useObj(o); } } }
示例B:假设我们希望在锁屏界面(LockScreen)中,监听系统中的电话服务以获取一些信息(如信号强度等),则可以在LockScreen 中定义一个PhoneStateListener的对象,同时将它注册到TelephonyManager服务中。对于LockScreen对象,当需要 显示锁屏界面的时候就会创建一个LockScreen对象,而当锁屏界面消失的时候LockScreen对象就会被释放掉。
但是如果在释放LockScreen对象的时候忘记取消我们之前注册的PhoneStateListener对象,则会导致LockScreen 无法被垃圾回收。如果不断的使锁屏界面显示和消失,则最终会由于大量的LockScreen对象没有办法被回收而引起OutOfMemory,使得 system_ui进程挂掉。
总之当一个生命周期较短的对象A,被一个生命周期较长的对象B保有其引用的情况下,在A的生命周期结束时,要在B中清除掉对A的引用。
使用MAT可以很方便地查看对象之间的引用,
5 在Activity的生命周期中释放资源
Android应用程序中最典型的需要注意释放资源的情况是在Activity的生命周期中,在onPause()、onStop()、 onDestroy()方法中需要适当的释放资源的情况。由于此情况很基础,在此不详细说明,具体可以查看官方文档对Activity生命周期的介绍,以明确何时应该释放哪些资源。
6 消除过渡绘制
过渡绘制指的是在屏幕一个像素上绘制多次(超过一次),比如一个TextView后有背景,那么显示文本的像素至少绘了两次,一次是背景,一次是文本。GPU过度绘制或多或少对性能有些影响,设备的内存带宽是有限的,当过度绘制导致应用需要更多的带宽(超过了可用带宽)的时候性能就会降低。带宽的 限制每个设备都可能是不一样的。
过渡绘制的原因:
A.同一层级的View叠加
B.复杂的层级叠加
减少过渡绘制能去掉一些无用的View,能有效减少GPU的负载,也可以减轻一部分内存压力。关于过渡绘制我专门写了一篇文章来介绍:过渡绘制及其优化
7 使用Android系统自带的资源
在Android应用开发过程中,屏幕上控件的布局代码和程序的逻辑代码通常是分开的。界面的布局代码是放在一个独立的xml文件中的,这个文件里面是树型组织的,控制着页面的布局。通常,在这个页面中会用到很多控件,控件会用到很多的资源。Android系统本身有很多的资源,包括各种各样的字 符串、图片、动画、样式和布局等等,这些都可以在应用程序中直接使用。这样做的好处很多,既可以减少内存的使用,又可以减少部分工作量,也可以缩减程序安 装包的大小。
比如下面的代码就是使用系统的ListView:
<ListView android:id="@android:id/list" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent"/>
8 使用内存相关工具检测
在开发中,不可能保证一次就开发出一个内存管理非常棒的应用,所以在开发的每一个阶段,都要有意识地去针对内存进行专门的检查。目前Android提供了许多布局、内存相关的工具,比如Lint、MAT等。学会这些工具的使用是一个Android开发者必不可少的技能。
转自:http://www.codeceo.com/article/android-resource-android-mem.html
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