android中的内存优化

内存泄露可以引发很多的问题：
1.程序卡顿，响应速度慢（内存占用高时JVM虚拟机会频繁触发GC）
2.莫名消失（当你的程序所占内存越大，它在后台的时候就越可能被干掉。反之内存占用越小，在后台存在的时间就越长）
3.直接崩溃（OutOfMemoryError）
ANDROID内存面临的问题：
1.有限的堆内存，原始只有16M
2.内存大小消耗等根据设备，操作系统等级，屏幕尺寸的不同而不同
3.程序不能直接控制
4.支持后台多任务处理（multitasking）
5.运行在虚拟机之上
我主要通过以下的5个方面（5R）来对ANDROID内存进行优化：
1.Reckon（计算）首先需要知道你的app所消耗内存的情况，知己知彼才能百战不殆
2.Reduce（减少）消耗更少的资源
3.Reuse（重用）当第一次使用完以后，尽量给其他的使用
4.Recycle（回收）返回资源给生产流
5.Review（检查）回顾检查你的程序，看看设计或代码有什么不合理的地方。
下面就从这几个方面详细说一下：
一、Reckon（计算）
了解自己应用的内存使用情况是很有必要的。如果当内存使用过高的话就需要对其进行优化，因为更少的使用内存可以减少ANDROID系统终止我们的进程的几率，也可以提高多任务执行效率和体验效果。下面从系统内存（system ram）和堆内存(heap)两个方面介绍一些查看和计算内存使用情况的方法：
1.System Ram(系统内存)：
观察和计算系统内存使用情况，可以使用Android提供给我们的两个工具procstats，meminfo。他们一个侧重于后台的内存使用，另一个是运行时的内存使用。
（1）Process Stats:
Android 4.4 KitKat 提出了一个新系统服务，叫做procstats。它将帮助你更好的理解你app在后台（background）时的内存使用情况。
Procstats可以去监视你app在一段时间的行为，包括在后台运行了多久，并在此段时间使用了多少内存。从而帮助你快速的找到应用中不效率和不规范的地方去避免影响其performs，尤其是在低内存的设备上运行时。
你可以通过adb shell命令去使用procstats（adb shell dumpsys procstats –hours 3），或者更方便的方式是运行Process Stats开发者工具（在4.4版本的手机中点击Settings > Developer options > Process Stats）

点击单个条目还可以查看详细信息
（2）meminfo：
Android还提供了一个工具叫做meminfo。它是根据PSS标准（Proportional Set Size——实际物理内存）计算每个进程的内存使用并且按照重要程度排序。
你可以通过命令行去执行它：（adb shell dumpsys meminfo）或者使用在设备上点击Settings > Apps > Running（与Procstats不用，它也可以在老版本上运行）
2.Heap（堆内存）：
在程序中可以使用如下的方法去查询内存使用情况
（1）ActivityManager#getMemoryClass()
查询可用堆内存的限制，3.0(HoneyComb)以上的版本可以通过largeHeap=“true”来申请更多的堆内存（不过这算作“作弊”）
（2）ActivityManager#getMemoryInfo(ActivityManager.MemoryInfo)
得到的MemoryInfo中可以查看如下Field的属性：
availMem:表示系统剩余内存
lowMemory：它是boolean值，表示系统是否处于低内存运行
hreshold：它表示当系统剩余内存低于好多时就看成低内存运行
（3）android.os.Debug#getMemoryInfo(Debug.MemoryInfo memoryInfo)
得到的MemoryInfo中可以查看如下Field的属性：
dalvikPrivateDirty： The private dirty pages used by dalvik。
dalvikPss ：The proportional set size for dalvik.
dalvikSharedDirty ：The shared dirty pages used by dalvik.
nativePrivateDirty ：The private dirty pages used by the native heap.
nativePss ：The proportional set size for the native heap.
nativeSharedDirty ：The shared dirty pages used by the native heap.
otherPrivateDirty ：The private dirty pages used by everything else.
otherPss ：The proportional set size for everything else.
otherSharedDirty ：The shared dirty pages used by everything else.
dalvik：是指dalvik所使用的内存。
native：是被native堆使用的内存。应该指使用C\C++在堆上分配的内存。
other:是指除dalvik和native使用的内存。但是具体是指什么呢？至少包括在C\C++分配的非堆内存，比如分配在栈上的内存。
private:是指私有的。非共享的。
share:是指共享的内存。
PSS：实际使用的物理内存（比例分配共享库占用的内存）
PrivateDirty：它是指非共享的，又不能换页出去（can not be paged to disk ）的内存的大小。比如Linux为了提高分配内存速度而缓冲的小对象，即使你的进程结束，该内存也不会释放掉，它只是又重新回到缓冲中而已。
SharedDirty:参照PrivateDirty我认为它应该是指共享的，又不能换页出去（can not be paged to disk ）的内存的大小。比如Linux为了提高分配内存速度而缓冲的小对象，即使所有共享它的进程结束，该内存也不会释放掉，它只是又重新回到缓冲中而已。
（4）android.os.Debug#getNativeHeapSize()
返回的是当前进程navtive堆本身总的内存大小
（5）android.os.Debug#getNativeHeapAllocatedSize()
返回的是当前进程navtive堆中已使用的内存大小
（6）android.os.Debug#getNativeHeapFreeSize()
返回的是当前进程navtive堆中已经剩余的内存大小
（7）Memory Analysis Tool（MAT）：
通常内存泄露分析被认为是一件很有难度的工作，一般由团队中的资深人士进行。不过，今天我们要介绍的 MAT（Eclipse Memory Analyzer）被认为是一个“傻瓜式“的堆转储文件分析工具，你只需要轻轻点击一下鼠标就可以生成一个专业的分析报告。
如下图：

二、Reduce（减少）主要通过以下方法减少内存使用：
（一）Bitmap：
Bitmap是内存消耗大户，绝大多数的OOM崩溃都是在操作Bitmap时产生的，下面来看看如何几个处理图片的方法：
（1）图片显示：根据需求去加载图片的大小。例如在列表中仅用于预览时加载缩略图（thumbnails ），只有当用户点击具体条目想看详细信息的时候，才显示整个图片
（2）图片大小：直接使用ImageView显示bitmap会占用较多资源，特别是图片较大的时候，可能导致崩溃。使用BitmapFactory.Options设置inSampleSize, 这样做可以减少对系统资源的要求。属性值inSampleSize表示缩略图大小为原始图片大小的几分之一，即如果这个值为2，则取出的缩略图的宽和高都是原始图片的1/2，图片大小就为原始大小的1/4。
（3）图片像素：Android中图片有四种属性，分别是：
ALPHA_8：每个像素占用1byte内存
ARGB_4444：每个像素占用2byte内存
ARGB_8888：每个像素占用4byte内存（默认）
RGB_565：每个像素占用2byte内存
Android默认的颜色模式为ARGB_8888，这个颜色模式色彩最细腻，显示质量最高。但同样的，占用的内存也最大。所以在对图片效果不是特别高的情况下使用RGB_565（无透明度），或者ARGB_4444（有透明度）
（4）图片回收：使用Bitmap过后，就需要及时的调用Bitmap.recycle()方法来释放Bitmap占用的内存空间，而不要等Android系统来进行释放。
（5）捕获异常：经过上面这些优化后还会存在报OOM的风险，所以下面需要一道最后的关卡——捕获OOM异常
（二）修改对象引用类型：
引用分为四种级别，这四种级别由高到低依次为：强引用>软引用>弱引用>虚引用。
如果只是想避免OutOfMemory异常的发生，则可以使用软引用。如果对于应用的性能更在意，想尽快回收一些占用内存比较大的对象，则可以使用弱引用。
自Android2.3版本(API Level 9)开始，垃圾回收器更着重于对软/弱引用的回收，对于软引用或者弱引用的Bitmap缓存方案，现在已经不推荐使用了。
（三）其他减少内存使用的方法
（1）对常量使用static final修饰符
（2）静态方法代替虚拟方法
（3）减少不必要的全局变量
（4）避免创建不必要的对象
（5）避免内部Getters/Setters
（6）避免使用浮点数
（7）使用实体类比接口好
（8）免使用枚举
（9）for循环时，访问成员变量比访问本地变量慢得多，永远不要在for的第二个条件中调用任何方法，在java1.5中引入的for-each语法（例如for (Foo a : mArray)）编译器还会在每次循环中产生一个额外的对本地变量的存储操作（如上面例子中的变量a），这样会比普通循环多出4个字节，速度要稍微慢一些
（10）了解并使用类库
三、Reuse（重用）
重用是减少内存消耗的重要手段之一，核心思路就是将已经存在的内存资源重新使用而避免去创建新的，最典型的使用就是缓存（Cache）和池（Pool）。
（一）Bitmap缓存：Bitmap缓存分为两种：一种是内存缓存，一种是硬盘缓存。
内存缓存（LruCache）：
以牺牲宝贵的应用内存为代价，内存缓存提供了快速的Bitmap访问方式。系统提供的LruCache类是非常适合用作缓存Bitmap任务的，它将最近被引用到的对象存储在一个强引用的LinkedHashMap中，并且在缓存超过了指定大小之后将最近不常使用的对象释放掉。
注意：以前有一个非常流行的内存缓存实现是SoftReference(软引用)或者WeakReference(弱引用)的Bitmap缓存方案，然而现在已经不推荐使用了。自Android2.3版本(API Level 9)开始，垃圾回收器更着重于对软/弱引用的回收，这使得上述的方案相当无效。
硬盘缓存（DiskLruCache）：
一个内存缓存对加速访问最近浏览过的Bitmap非常有帮助，但是你不能局限于内存中的可用图片。GridView这样有着更大的数据集的组件可以很轻易消耗掉内存缓存。你的应用有可能在执行其他任务(如打电话)的时候被打断，并且在后台的任务有可能被杀死或者缓存被释放。一旦用户重新聚焦(resume)到你的应用，你得再次处理每一张图片。
在这种情况下，硬盘缓存可以用来存储Bitmap并在图片被内存缓存释放后减小图片加载的时间(次数)。当然，从硬盘加载图片比内存要慢，并且应该在后台线程进行，因为硬盘读取的时间是不可预知的。
注意：如果访问图片的次数非常频繁，那么ContentProvider可能更适合用来存储缓存图片，例如Image Gallery这样的应用程序。更多关于内存缓存和硬盘缓存的内容请看Google官方教程https://developer.android.com/develop/index.html
（二）图片缓存的开源项目：
对于图片的缓存现在都倾向于使用开源项目，这里我列出几个我搜到的：
1. Android-Universal-Image-Loader 图片缓存
目前使用最广泛的图片缓存，支持主流图片缓存的绝大多数特性。
项目地址：https://github.com/nostra13/Android-Universal-Image-Loader
2. picasso square开源的图片缓存
项目地址：https://github.com/square/picasso
特点：
(1)可以自动检测adapter的重用并取消之前的下载
(2)图片变换
(3)可以加载本地资源
(4)可以设置占位资源
(5)支持debug模式
3. ImageCache 图片缓存，包含内存和Sdcard缓存
项目地址：https://github.com/Trinea/AndroidCommon
特点：
(1)支持预取新图片，支持等待队列
(2)包含二级缓存，可自定义文件名保存规则
(3)可选择多种缓存算法(FIFO、LIFO、LRU、MRU、LFU、MFU等13种)或自定义缓存算法
(4)可方便的保存及初始化恢复数据
(5)支持不同类型网络处理
(6)可根据系统配置初始化缓存等
4. Android 网络通信框架Volley
项目地址：https://android.googlesource.com/platform/frameworks/volley
我们在程序中需要和网络通信的时候，大体使用的东西莫过于AsyncTaskLoader，HttpURLConnection，AsyncTask，HTTPClient（Apache）等，在2013年的Google I/O发布了Volley。Volley是Android平台上的网络通信库，能使网络通信更快，更简单，更健壮。
特点：
(1)JSON，图像等的异步下载；
(2)网络请求的排序（scheduling）
(3)网络请求的优先级处理
(4)缓存
(5)多级别取消请求
(6)和Activity和生命周期的联动（Activity结束时同时取消所有网络请求）
（三）Adapter适配器
在Android中Adapter使用十分广泛，特别是在list中。所以adapter是数据的 “集散地” ，所以对其进行内存优化是很有必要的。主要使用convertView和ViewHolder来进行缓存处理
（四）池（PooL）
1.对象池：
对象池使用的基本思路是：将用过的对象保存起来，等下一次需要这种对象的时候，再拿出来重复使用，从而在一定程度上减少频繁创建对象所造成的开销。并非所有对象都适合拿来池化――因为维护对象池也要造成一定开销。对生成时开销不大的对象进行池化，反而可能会出现“维护对象池的开销”大于“生成新对象的开销”，从而使性能降低的情况。但是对于生成时开销可观的对象，池化技术就是提高性能的有效策略了。
2.线程池：
线程池的基本思想还是一种对象池的思想，开辟一块内存空间，里面存放了众多(未死亡)的线程，池中线程执行调度由池管理器来处理。当有线程任务时，从池中取一个，执行完成后线程对象归池，这样可以避免反复创建线程对象所带来的性能开销，节省了系统的资源。
比如：一个应用要和网络打交道，有很多步骤需要访问网络，为了不阻塞主线程，每个步骤都创建个线程，在线程中和网络交互，用线程池就变的简单，线程池是对线程的一种封装，让线程用起来更加简便，只需要创一个线程池，把这些步骤像任务一样放进线程池，在程序销毁时只要调用线程池的销毁函数即可。java提供了ExecutorService和Executors类，我们可以应用它去建立线程池。
（五）注意：要根据情况适度使用缓存，因为内存有限。能保存路径地址的就不要存放图片数据，不经常使用的尽量不要缓存，不用时就清空。
四、Recycle（回收）
回收可以说是在内存使用中最重要的部分。因为内存空间有限，无论你如何优化，如何节省内存总有用完的时候。而回收的意义就在于去清理和释放那些已经闲置，废弃不再使用的内存资源和内存空间。
（一）垃圾回收（GC）：
1、Java垃圾回收器：
Java技术提供了一个系统级的线程，即垃圾收集器线程（Garbage Collection Thread），来跟踪每一块分配出去的内存空间，当Java 虚拟机（Java Virtual Machine）处于空闲循环时，垃圾收集器线程会自动检查每一快分配出去的内存空间，然后自动回收每一快可以回收的无用的内存块。
2、作用：
1.清除不用的对象来释放内存：
2.消除堆内存空间的碎片：
3、垃圾回收器优点：
1.减轻编程的负担，提高效率：
2.它保护程序的完整性：
4、垃圾回收器缺点：
1.占用资源时间：
2.不可预知:
3.不确定性：
4.不可操作
5、finalize（）:
每一个对象都有一个finalize方法，这个方法是从Object类继承来的。
当垃圾回收确定不存在对该对象的更多引用时，由对象的垃圾回收器调用此方法。

Java 技术允许使用finalize方法在垃圾收集器将对象从内存中清除出去之前做必要的清理工作。一旦垃圾回收器准备好释放对象占用的空间，将首先调用其finalize()方法，并且在下一次垃圾回收动作发生时，才会真正回收对象占用的内存。
简单的说finalize方法是在垃圾收集器删除对象之前对这个对象调用的
6、System.gc（）：
我们可以调用System.gc方法，建议虚拟机进行垃圾回收工作（注意，是建议，但虚拟机会不会这样干，我们也无法预知！）
总之，在Java语言中，判断一块内存空间是否符合垃圾收集器收集的标准只有两个：
1．给对象赋予了空值null，以下再没有调用过。
2．给对象赋予了新值，既重新分配了内存空间。
最后再次提醒一下，一块内存空间符合了垃圾收集器的收集标准，并不意味着这块内存空间就一定会被垃圾收集器收集。
（二）资源的回收：
1、Thread（线程）回收：
线程中涉及的任何东西GC都不能回收（Anything reachable by a thread cannot be GC’d ），所以线程很容易造成内存泄露。因为运行中的线程是称之为垃圾回收根（GC Roots）对象的一种，不会被垃圾回收。当垃圾回收器判断一个对象是否可达，总是使用垃圾回收根对象作为参考点。
2、Cursor（游标）回收：
Cursor是Android查询数据后得到的一个管理数据集合的类，在使用结束以后。应该保证Cursor占用的内存被及时的释放掉，而不是等待GC来处理。并且Android明显是倾向于编程者手动的将Cursor close掉，因为在源代码中我们发现，如果等到垃圾回收器来回收时，会给用户以错误提示。
有一种情况下，我们不能直接将Cursor关闭掉，这就是在CursorAdapter中应用的情况，但是注意，CursorAdapter在Acivity结束时并没有自动的将Cursor关闭掉，因此，你需要在onDestroy函数中，手动关闭。
（三）Receiver（接收器）回收
调用registerReceiver()后未调用unregisterReceiver().
当我们Activity中使用了registerReceiver()方法注册了BroadcastReceiver，一定要在Activity的生命周期内调用unregisterReceiver()方法取消注册
也就是说registerReceiver()和unregisterReceiver()方法一定要成对出现，通常我们可以重写Activity的onDestory()方法取消注册
（四）Stream/File（流/文件）回收：
主要针对各种流，文件资源等等如：
InputStream/OutputStream，SQLiteOpenHelper，SQLiteDatabase，Cursor，文件，I/O，Bitmap图片等操作等都应该记得显示关闭。
五、Review（检查）
主要目的就是检查代码中存在的不合理和可以改进的地方
（一）Code Review（代码检查）：
Code Review主要检查代码中存在的一些不合理或可以改进优化的地方。
（二）UI Review（视图检查）：
Android对于视图中控件的布局渲染等会消耗很多的资源和内存，所以这部分也是我们需要注意的。
1、减少视图层级：
减少视图层级可以有效的减少内存消耗，因为视图是一个树形结构，每次刷新和渲染都会遍历一次。
1.hierarchyviewer：想要减少视图层级首先就需要知道视图层级，所以下面介绍一个SDK中自带的一个非常好用的工具hierarchyviewer。
你可以在下面的地址找到它：\sdk path\sdk\tools

如上图大家可以看到，hierarchyviewer可以非常清楚的看到当前视图的层级结构，并且可以查看视图的执行效率（视图上的小圆点，绿色表示流畅，黄色和红色次之），所以我们可以很方便的查看哪些view可能会影响我们的性能从而去进一步优化它。
2.ViewStub标签
此标签可以使UI在特殊情况下，直观效果类似于设置View的不可见性，但是其更大的意义在于被这个标签所包裹的Views在默认状态下不会占用任何内存空间。
3.include标签
可以通过这个标签直接加载外部的xml到当前结构中，是复用UI资源的常用标签。
4.merge标签
它在优化UI结构时起到很重要的作用。目的是通过删减多余或者额外的层级，从而优化整个Android Layout的结构。
5.布局用Java代码比写在XML中快
一般情况下对于Android程序布局往往使用XML文件来编写，这样可以提高开发效率，但是考虑到代码的安全性以及执行效率，可以通过Java代码执行创建，虽然Android编译过的XML是二进制的，但是加载XML解析器的效率对于资源占用还是比较大的，Java处理效率比XML快得多，但是对于一个复杂界面的编写，可能需要一些套嵌考虑，如果你思维灵活的话，使用Java代码来布局你的Android应用程序是一个更好的方法。
3、重用系统资源：
1. 利用系统定义的id
在xml文件中引用系统的id，只需要加上“@android:”前缀即可。如果是在Java代码中使用系统资源，和使用自己的资源基本上是一样的。不同的是，需要使用android.R类来使用系统的资源，而不是使用应用程序指定的R类。
2. 利用系统的图片资源
这样做的好处，一个是美工不需要重复的做一份已有的图片了，可以节约不少工时；另一个是能保证我们的应用程序的风格与系统一致。
3. 利用系统的字符串资源
如果使用系统的字符串，默认就已经支持多语言环境了。比如直接使用了@android:string/yes和@android:string/no，在简体中文环境下会显示“确定”和“取消”，在英文环境下会显示“OK”和“Cancel”。
4. 利用系统的Style
假设布局文件中有一个TextView，用来显示窗口的标题，使用中等大小字体。可以使用下面的代码片段来定义TextView的Style。

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