Android优化指南

Android系统中GC内存泄漏的原因

主动回收内存System.gc();、getruntime.runtime.gc

导致内存泄漏主要的原因是，申请了内存空间而忘记了释放。如果程序中存在对无用对象的引用，那么这些对象就会驻留内存，消耗内存，因为无法让垃圾回收器GC验证这些对象是否不再需要。如果存在对象的引用，这个对象就被定义为"有效的活动"，同时不会被释放。要确定对象所占内存将被回收，我们就要务必确认该对象不再会被使用。典型的做法就是把对象数据成员设为null或者从集合中移除该对象。但当局部变量不需要时，不需明显的设为null，因为一个方法执行完毕时，这些引用会自动被清理。

 什么是GC

GC垃圾收集器，它让创建的对象不需要像c/c++那样delete、free掉，GC的时间系统自身决定，时间不可预测或者说调用System.gc()的时候。 对超出作用域的对象或引用置为空的对象进行清理，删除不使用的对象，腾出内存空间。

Java带垃圾回收的机制,为什么还会内存泄露呢?

举个例子 当你堆里某个对象没有被引用时，然后再过一段时间，垃圾回收机制才会回收，那么
while（true）{
String str=new String("ni hao ni hao ");
}
一直循环创建 String对象。。。你觉得堆不会溢出嘛。。。
垃圾回收 要有2个条件
1 该对象没有被引用
2 过了一段时间

Java 内存泄露的根本原因就是 保存了不可能再被访问的变量类型的引用，回收不确定性

 

内存溢出和内存泄漏

内存泄露 memory leak，是指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，一次内存泄露危害可以忽略，但内存泄露堆积后果很严重，无论多少内存,迟早会被占光。memory leak会最终会导致out of memory！

内存溢出就是你要求分配的内存超出了系统能给你的，系统不能满足需求，于是产生溢出。 

从用户使用程序的角度来看，内存泄漏本身不会产生什么危害，作为一般的用户，根本感觉不到内存泄漏的存在。真正有危害的是内存泄漏的堆积，这会最终消耗尽系统所有的内存。从这个角度来说，一次性内存泄漏并没有什么危害，因为它不会堆积，而隐式内存泄漏危害性则非常大，因为较之于常发性和偶发性内存泄漏它更难被检测到。

 

 Java中有内存泄露吗？举一些例子？

1.查询数据库没有关闭游标 2. 构造Adapter时，没有使用缓存的 convertView 3. Bitmap对象不再使用时调用recycle()释放内存 4. 无用时没有释放对象的引用 5. 在Activity中使用非静态的内部类，并开启一个长时间运行的线程，因为内部类持有Activity的引用，会导致Activity本来可以被gc时却长期得不到回收 6.使用Handler处理消息前，Activity通过例如finish()退出，导致内存泄漏 7.动态注册广播在Activity销毁前没有unregisterReceive

 

内存的优化

• 回收已经使用的资源，比如游标cursor 、I/O、Bitmap（close并且引用置为null）
  
• 合理的使用缓存，比如图片是很耗内存的，使用lru缓存图片和压缩
  
• 合理设置变量的作用范围
  
• 节制的使用服务，后台任务运行完，即使它不执行任何操作，服务也会一直运行，这些是十分消耗内存的，可以用intentservice
• 当界面不可见时释放内存，在activity的onTrimMemory方法里与ui的相关资源，在onstop里释放与组件相关的资源
• 合理的使用多进程，如果后台任务和前台界面是相互独立在，可以在组件标签下写process，这样这个组建就在另一个进程里了。而服务的话更倾向于开启自己所依赖的进程，而那个进程可能很多东西都不需要，比如ui

• 使用线程池、对象池

• Bitmap对象在不使用时,应该先调用recycle()释放内存，然后才它设置为null。

 

说说线程池

好处

避免线程的创建和销毁所带来的性能得开销

能有效控制线程池的最大并发数，避免了大量线程间抢占资源而导致的阻塞现象

能够对线程进行简单的管理，并提供定时执行以及指定间隔循环执行等功能

由于不需要每次处理复杂逻辑耗时操作，比如加载网络并不需要都开启一个新的线程，可以用线程池处理，把线程存起来，用的时候在取出来，

在onDestory里去销毁线程，这样就会节省内存

//AsyncTask就是Handler和线程池的封装
//自定义线程池
public class ThreadManager {
	private ThreadManager() {
	}
	private static ThreadManager instance = new ThreadManager();
	private ThreadPoolProxy longPool;
	private ThreadPoolProxy shortPool;
	public static ThreadManager getInstance() {
		return instance;
	}
	// 联网比较耗时
	// 开启线程数一般是cpu的核数*2+1
	public synchronized ThreadPoolProxy createLongPool() {
		if (longPool == null) {
			longPool = new ThreadPoolProxy(5, 5, 5000L);
		}
		return longPool;
	}
	// 操作本地文件
	public synchronized ThreadPoolProxy createShortPool() {
		if(shortPool==null){
			shortPool = new ThreadPoolProxy(3, 3, 5000L);
		}
		return shortPool;
	}
	public class ThreadPoolProxy {
		private ThreadPoolExecutor pool;
		private int corePoolSize;
		private int maximumPoolSize;
		private long time;
		public ThreadPoolProxy(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long time) {
			this.corePoolSize = corePoolSize;
			this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
			this.time = time;
		}
		/**
		 * 执行任务
		 * @param runnable
		 */
		public void execute(Runnable runnable) {
			if (pool == null) {
				// 创建线程池
				/*
				 * 1. 线程池里面管理多少个线程2. 如果排队满了, 额外的开的线程数3. 如果线程池没有要执行的任务 存活多久4.
				 * 时间的单位 5 如果 线程池里管理的线程都已经用了,剩下的任务 临时存到LinkedBlockingQueue对象中 排队
				 */
				pool = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize,
						time, TimeUnit.MILLISECONDS,
						new LinkedBlockingQueue<Runnable>(10));
			}
			pool.execute(runnable); // 调用线程池 执行异步任务
		}
		/**
		 * 取消任务
		 * @param runnable
		 */
		public void cancel(Runnable runnable) {
			if (pool != null && !pool.isShutdown() && !pool.isTerminated()) {
				pool.remove(runnable); // 取消异步任务
			}
		}
	}
}

　　

三种静态

• 静态内部类：尽量不要用一个生命周期长于Activity的对象来持有Activity的引用。声明handler为static类，这样内部类就不再持有外部类的引用了，就不会阻塞Activity的释放。在Activity中尽量避免使用生命周期不受控制的非静态类型的内部类，可以使用静态类型的内部类加上弱引用的方式实现。
  

• 静态变量：不要直接或者间接引用Activity、Service等。这会使用Activity以及它所引用的所有对象无法释放，然后，用户操作时间一长，内存就会狂升。  
  

• 静态引用：应该避免 static 成员变量引用资源耗费过多的实例，比如 Context。尽量使用 getApplicationContext：如果为了满足需求下必须使用 Context 的话：Context 尽量使用 Application Context，因为 Application 的 Context 的生命周期比较长，引用它不会出现内存泄露的问题，而不是activity的context，单例。可以通过调用 Context.getApplicationContext() or Activity.getApplication()来获得

 

Handler内存泄漏
Handler作为内部类存在于Activity中，但是Handler生命周期与Activity生命周期往往并不是相同的，比如当Handler对象有Message在排队，则无法释放，进而导致本该释放的Acitivity也没有办法进行回收。
解决办法：声明handler为static类，这样内部类就不再持有外部类的引用了，就不会阻塞Activity的释放

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！）

下面来看一个例子来了解finalize（）和System.gc（）的使用：

public class TestGC {  
    public TestGC() {}  
      
    //当垃圾回收器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。  
    protected void finalize() {  
        System.out.println("我已经被垃圾回收器回收了...");  
    }  
      
    public static void main(String [] args) {  
        TestGC gc = new TestGC();  
        gc = null;    
        // 建议虚拟机进行垃圾回收工作  
        System.gc();  
    }  
}  

如上面的例子所示，大家可以猜猜重写的finalize方法会不会执行？

答案是：不一定！

因为无论是设置gc的引用为null还是调用System.gc()方法都只是"建议"垃圾回收器进行垃圾回收，但是最终所有权还在垃圾回收器手中，它会不会进行回收我们无法预知！

AsynTask为什么要设计为只能够一次任务？

最核心的还是线程安全问题，多个子线程同时运行，会产生状态不一致的问题。所以要务必保证只能够执行一次

 

java中的soft reference

StrongReference 是 Java 的默认引用实现, 它会尽可能长时间的存活于 JVM 内， 当没有任何对象指向它时 GC 执行后将会被回收，SoftReference 会尽可能长的保留引用直到 JVM 内存不足时才会被回收(虚拟机保证), 这一特性使得 SoftReference 非常适合缓存

 

内存溢出OOM解决方案？（解决方法）

内存缓存的时候可能内存溢出，因为Android默认给每个app只分配16M的内存,，每个手机不一样，我的手机是3G内存，分配的内存是29m，通过这样可以获得

int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024);  

解决方法1：java中的引用（使用软引用）

    - 强引用 垃圾回收器不会回收, java默认引用都是强引用
    - 软引用 SoftReference   在内存不够时,垃圾回收器会考虑回收
    - 弱引用 WeakReference  在内存不够时,垃圾回收器会优先回收
    - 虚引用 PhantomReference  在内存不够时,垃圾回收器最优先回收

注意: Android2.3+, 系统会优先将SoftReference的对象提前回收掉, 即使内存够用

内存中使用LRUCache是最合适的。如果用HashMap来实现，不是不可以，但需要注意在合适的时候释放缓存。至于具体怎么释放，我没考虑过，但用软引用的问题在于，你很难控制缓存的大小，也就是说，只有等到你的内存快要撑爆，你的图片缓存才会被回收。是不是感觉傻傻的？

 解决方法2：LruCache 

    least recentlly use 最少最近使用算法

    会将内存控制在一定的大小内, 超出最大值时会自动回收, 这个最大值开发者自己定。他内部是是一个linkedhashmap以强引用的方式存储外界的缓存对象，提供了get,put方法来操作，当缓存满了，lru会移除较早使用的缓存对象，把新的添加进来。也可以自己remove

 解决方法3：图片压缩

三级缓存

• 先读取内存缓存, 因为优先加载, 速度最快，内存缓存没有再读取本地缓存, 次优先加载, 速度也快，本地没有再加载网络缓存, 速度慢,浪费流量在网络缓存中从网络下载图片，并且保存在本地和内存中，在下载的时候可以对图片进行压缩
• 服务器端下载的图片是使用 Http的缓存机制，每次执行将本地图片的时间发送给服务器，如果俩次访问的时间间隔短，返回码是 304，会读取网络缓存（说明服务端的图片和本地的图片是相同的，直接使用本地保存的图片），如果返回码是 200，则开始下载新的图片并实现缓存。在从服务器获取到图片后，需要再在本地和内存中分别存一份，这样下次直接就可以从内存中直接获取了，这样就加快了显示的速度，提高了用户的体验。
  
• 大量图片加载，当用户不停的滑动时，由于ui在主线程操作的，会出现卡顿，可以在滑动的时候停止加载(setOnscrollerListener)，在getView方法里只有静止才加载图片

InputStream inputStream = conn.getInputStream();
				
				//图片压缩处理
				BitmapFactory.Options option = new BitmapFactory.Options();
				option.inSampleSize = 2;//宽高都压缩为原来的二分之一, 此参数需要根据图片要展示的大小来确定
				option.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;//设置图片格式
				
				Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(inputStream, null, option);
				return bitmap;
....

本地保存时可以将名字用MD5加密保存

// 将图片保存在本地，
			bitmap.compress(CompressFormat.JPEG, 100,
					new FileOutputStream(file));//100是质量
//取
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(
						file));//decodeStream放的是输入输出流
				return bitmap;


Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(
						file));//
				return bitmap;

内存缓存在保存的时候可以给图片分配内存

private LruCache<String, Bitmap> mMemoryCache;
	public MemoryCacheUtils() {
		long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory() / 8;//主流都是分配16m的8/1
		mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>((int) maxMemory) {
			@Override
			protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
				int byteCount = value.getRowBytes() * value.getHeight();// 获取图片占用内存大小
				return byteCount;
			}
		};
	}

　　

正常一张720x1080的图片在内存中占多少空间？怎么加载大图片？

看他的渲染方式，RGB888啥的，占用的字节不同的。

如果是一张的话压缩处理，大量图片的话用lru

图片的总大小 = 图片的总像素 * 每个像素占用的大小

加载大图片

• 计算机把图片所有像素信息全部解析出来，保存至内存

• Android保存图片像素信息，是用ARGB保存，所以每个像素占用4个字节，很容易内存溢出

• 可以对图片的宽高和质量进行压缩

  首先对图片进行缩放

  • 获取屏幕宽高

      //设置缩放比例
      opts.inSampleSize = scale;
      //为图片申请内存
      opts.inJustDecodeBounds = false;
      Bitmap bm = BitmapFactory.decodeFile("sdcard/dog.jpg", opts);
      iv.setImageBitmap(bm);
    
    
      int scale = 1;
      int scaleX = imageWidth / screenWidth;
      int scaleY = imageHeight / screenHeight;
      if(scaleX >= scaleY && scaleX > 1){
          scale = scaleX;
      }
      else if(scaleY > scaleX && scaleY > 1){
          scale = scaleY;
      }
      Options opts = new Options();
      //请求图片属性但不申请内存
      opts.inJustDecodeBounds = true;
      BitmapFactory.decodeFile("sdcard/dog.jpg", opts);
      int imageWidth = opts.outWidth;
      int imageHeight = opts.outHeight;
      Display dp = getWindowManager().getDefaultDisplay();
      int screenWidth = dp.getWidth();
      int screenHeight = dp.getHeight();

  • 获取图片宽高

     

      //设置缩放比例
      opts.inSampleSize = scale;
      //为图片申请内存
      opts.inJustDecodeBounds = false;
      Bitmap bm = BitmapFactory.decodeFile("sdcard/dog.jpg", opts);
      iv.setImageBitmap(bm);
    
    
      int scale = 1;
      int scaleX = imageWidth / screenWidth;
      int scaleY = imageHeight / screenHeight;
      if(scaleX >= scaleY && scaleX > 1){
          scale = scaleX;
      }
      else if(scaleY > scaleX && scaleY > 1){
          scale = scaleY;
      }
      Options opts = new Options();
      //请求图片属性但不申请内存
      opts.inJustDecodeBounds = true;
      BitmapFactory.decodeFile("sdcard/dog.jpg", opts);
      int imageWidth = opts.outWidth;
      int imageHeight = opts.outHeight;
    

  • 图片的宽高除以屏幕宽高，算出宽和高的缩放比例，取较大值作为图片的缩放比例，且大于1才缩放

      //设置缩放比例
      opts.inSampleSize = scale;
      //为图片申请内存
      opts.inJustDecodeBounds = false;
      Bitmap bm = BitmapFactory.decodeFile("sdcard/dog.jpg", opts);
      iv.setImageBitmap(bm);
    
    
      int scale = 1;
      int scaleX = imageWidth / screenWidth;
      int scaleY = imageHeight / screenHeight;
      if(scaleX >= scaleY && scaleX > 1){
          scale = scaleX;
      }
      else if(scaleY > scaleX && scaleY > 1){
          scale = scaleY;
      }
    

    　　

  2.然后按缩放比例加载图片

    //设置缩放比例
    opts.inSampleSize = scale;
    //为图片申请内存
    opts.inJustDecodeBounds = false;
    Bitmap bm = BitmapFactory.decodeFile("sdcard/dog.jpg", opts);
    iv.setImageBitmap(bm);
  

  　　

如何在不失真的条件下显示一张超高清的图片或者长图

• 针对这个问题，我自己一般用以下两种方法解决： 1、使用WebView来加载该图片； 2、使用MapView或者TileView来显示图片（类似地图的机制）；

subsampling-scale-image-view

 

 

缩减APK包大小代码

• 保持良好的编程习惯，不要重复或者不用的代码，谨慎添加libs，移除使用不到的libs。
• 使用proguard混淆代码，它会对不用的代码做优化，并且混淆后也能够减少安装包的大小。
• native code的部分，大多数情况下只需要支持armabi与x86的架构即可。如果非必须，可以考虑拿掉x86的部分。
• 使用Lint工具查找没有使用到的资源。去除不使用的图片，String，XML等等。
• assets目录下的资源请确保没有用不上的文件。
• 生成APK的时候，aapt工具本身会对png做优化，但是在此之前还可以使用其他工具如tinypng对图片进行进一步的压缩预处理。
• jpeg还是png，根据需要做选择，在某些时候jpeg可以减少图片的体积。
• 对于9.png的图片，可拉伸区域尽量切小，另外可以通过使用9.png拉伸达到大图效果的时候尽量不要使用整张大图。
• 有选择性的提供hdpi，xhdpi，xxhdpi的图片资源。建议优先提供xhdpi的图片，对于mdpi，ldpi与xxxhdpi根据需要提供有差异的部分即可。
• 尽可能的重用已有的图片资源。例如对称的图片，只需要提供一张，另外一张图片可以通过代码旋转的方式实现。
• 能用代码绘制实现的功能，尽量不要使用大量的图片。例如减少使用多张图片组成animate-list的AnimationDrawable，这种方式提供了多张图片很占空间。

ListView的优化

• 复用convertview , 历史的view对象
• 减少子孩子查询的次数 viewholder
• 异步加载数据（把图片缓存）
• 条目多时分页加载数据

• 加载时显示进度条让用户等待

• Item的布局层次结构尽量简单，避免布局太深或者不必要的重绘

• 避免在 getView 方法中做耗时的操作:
  例如加载本地 Image 需要载入内存以及解析 Bitmap ，都是比较耗时的操作，如果用户快速滑动listview，会因为getview逻辑过于复杂耗时而造成滑动卡顿现象。用户滑动时候不要加载图片，待滑动完成再加载，可以使用这个第三方库glide

• 应该尽量避免 static 成员变量引用资源耗费过多的实例，比如 Context。

• 尽量使用 getApplicationContext：如果为了满足需求下必须使用 Context 的话：Context 尽量使用 Application Context，因为Application 的 Context 的生命周期比较长，引用它不会出现内存泄露的问题

• 在一些场景中，ScollView内会包含多个ListView，可以把listview的高度写死固定下来。
  由于ScollView在快速滑动过程中需要大量计算每一个listview的高度，阻塞了UI线程导致卡顿现象出现，如果我们每一个item的高度都是均匀的，可以通过计算把listview的高度确定下来，避免卡顿现象出现

• 使用 RecycleView 代替listview：
  每个item内容的变动，listview都需要去调用notifyDataSetChanged来更新全部的item，太浪费性能了。RecycleView可以实现当个item的局部刷新，并且引入了增加和删除的动态效果，在性能上和定制上都有很大的改善

• ListView 中元素避免半透明：
  半透明绘制需要大量乘法计算，在滑动时不停重绘会造成大量的计算，在比较差的机子上会比较卡。 在设计上能不半透明就不不半透明。实在要弄就把在滑动的时候把半透明设置成不透明，滑动完再重新设置成半透明。

• 尽量开启硬件加速：
  硬件加速提升巨大，避免使用一些不支持的函数导致含泪关闭某个地方的硬件加速。当然这一条不只是对 ListView。

布局的优化

• 尽量重用一个布局文件，使用include标签，多个相同的布局可以复用
• 减少一个布局的不必要节点
• 尽量使用view自身的参数，例如：Button,有一个可以把图绘制在左边的参数:android:drawableLeft
• 使用< ViewStub />标签来加载一些不常用的布局；使用< merge />标签减少布局的嵌套层次

ViewPager的优化

• viewpager会默认加载左右俩个页面，有时候我们并不想看，会浪费用户的流量，可以在setOnPageChangeListener的onPageSelected的方法里选中哪个页面，初始化哪个页面
• 由于viewpager会默认销毁第三页面，可以强制让viewpager加载所有的页面pagerView.setOffscreenPageLimit(pageCount);，但是如果页面多的话就不能这样干了
• 可以定义一个集合将页面缓存起来，在destroyItem的时候保存起来，在instantiateItem读取集合，有就用，没有的话再创建，就像listview的convertView似的

	class HomeAdapter extends PagerAdapter {
		// 当前viewPager里面有多少个条目
		LinkedList<ImageView> convertView=new LinkedList<ImageView>();
		@Override
		public int getCount() {
			return	Integer.MAX_VALUE;
		}
		/* 判断返回的对象和 加载view对象的关系 */
		@Override
		public boolean isViewFromObject(View arg0, Object arg1) {
			return arg0 == arg1;
		}
		@Override
		public void destroyItem(ViewGroup container, int position, Object object) {
			ImageView view=(ImageView) object;
			convertView.add(view);// 把移除的对象 添加到缓存集合中
			container.removeView(view);
		}
		@Override
		public Object instantiateItem(ViewGroup container, int position) {
			ImageView view;
			if(convertView.size()>0){
				view=convertView.remove(0);
			}else{
				view= new ImageView(UiUtils.getContext());
			}
			bitmapUtils.display(view, HttpHelper.URL + "image?name="
					+ datas.get(index));
			container.addView(view); // 加载的view对象
			return view; // 返回的对象
		}
	}

　　

内存的优化

•  回收已经使用的资源，比如游标cursor 、I/O、Bitmap（close并且引用置为null）
•   合理的使用缓存，比如图片是很耗内存的，使用lru缓存图片和压缩
• 合理设置变量的作用范围
• 节制的使用服务，后台任务运行完，即使它不执行任何操作，服务也会一直运行，这些是十分消耗内存的，可以用intentservice
• 当界面不可见时释放内存，在activity的onTrimMemory方法里与ui的相关资源，在onstop里释放与组件相关的资源
• 合理的使用多进程，如果后台任务和前台界面是相互独立在，可以在组件标签下写process，这样这个组建就在另一个进程里了。而服务的话更倾向于开启自己所依赖的进城，而那个进程可能很多东西都不需要，比如ui
• 使用线程池、对象池
• Bitmap对象在不使用时,应该先调用recycle()释放内存，然后才它设置为null。

代码优化

这部分就是是细微的优化，但是细微多了也就内存节约了

任何一个Java类，包括内部类、匿名类，都要占用大概500字节的内存空间。
任何一个类的实例要消耗12-16字节的内存开支，因此频繁创建实例也是会一定程序上影响内存的，所以要避免创建不必要的对象

1. 如果有一个需要拼接的字符串，那么可以优先考虑使用StringBuffer或者StringBuilder来进行拼接，而不是加号连接符，因为使用加号连接符会创建多余的对象，拼接的字符串越长，加号连接符的性能越低
2. 尽量使用基本数据类来代替封装数据类型，int比Integer要更加高效，其它数据类型也是一样

使用静态

1. 使用枚举通常会比使用静态常量要消耗两倍以上的内存，在Android开发当中应当尽可能地不使用枚举。
2. 如果你并不需要访问一个对象中的某些字段，只是想调用它的某个方法来去完成一项通用的功能，那么可以将这个方法设置成静态方法，这会让调用的速度提升15%-20%，同时也不用为了调用这个方法而去专门创建对象了，这样还满足了上面的一条原则。另外这也是一种好的编程习惯，因为我们可以放心地调用静态方法，而不用担心调用这个方法后是否会改变对象的状态（静态方法内无法访问非静态字段）

 对常量使用static final修饰符

使用增强型for循环语法

多使用系统封装好的API，比如：indexOf()，System.arraycopy()

  性能优化：尽量使用drawable对象保存图片而不是bitmap

                        drawable = Drawable.createFromStream(new URL(url).openStream(), "image.png");