Android性能优化-内存篇(其实内存优化也就这回事)
自我介绍一下,小编13年上海交大毕业,曾经在小公司待过,也去过华为、OPPO等大厂,18年进入阿里一直到现在。深知大多数初中级Android工程师,想要提升技能,往往是自己摸索成长,自己不成体系的自学效果低效漫长且无助。因此我收集整理了一份《2024年Android移动开发全套学习资料》,初衷也很简单,就是希望能够帮助到想自学提升又不知道该从何学起的朋友,同时减轻大家的负担。既有适合小白学习的零基
我们都知道在Java中,数组是不可变的,所以一些类底部的实现机制如果是通过数组来实现的话,它还是可变的,那么必定便随着数组扩容的操作。
什么时是数组扩容呢?
简单的说就是如果一个数组的容量不够了,就去创建一个更大的数组,然后把原来数组中存储的值,一个个移到新创建的更大的数组中去。
如果扩容次数多了,GC的次数也会频繁的增多。
如果我们预先能够知道需要,存储多少个元素,或者大概多少个元素,我们可以使用带参数的构造方法来创建出这个大小的数组,来减少数组扩容的次数。
(4):for循环中不要使用“+”号拼接字符串
“+”底层还是通过StringBuilder实现的,每一次for循环都会创建一个StringBuilder对象。
当我们使用for循环外部创建StringBuilder,内部使用它拼接字符串,内存图形很平稳。
for循环内部使用+号拼接字符串,图形抖动(内存抖动),一直在GC。
(5):尽可能少的使用枚举
使用 ENUM 将会增大 DEX 大小,并会增大运行时的内存分配大小。为了弥补 Android 平台不建议使用枚举的缺陷,官方推出了两个注解,IntDef和StringDef,用来提供编译期的类型检查。
枚举本质上是通过普通的类来实现的,只是编译器为我们进行了处理。每个枚举类型都继承自java.lang.Enum,并自动添加了values和valueOf方法。而每个枚举常量是一个静态常量字段,使用内部类实现,该内部类继承了枚举类。所有枚举常量都通过静态代码块来进行初始化,即在类加载期间就初始化。
(6):ListView复用,对象复用
这个就不多少了,我相信每个Android开发者都知道。
(7):减少布局的层级
减少View的个数,减少测量的时间(View显示在前台,经过三个阶段测量,布局和绘制)。能够减轻内存,CPU的负担。
(8):序列化可以使用Protobuf
Protobuf是谷歌推出的一款平台无关,语言无关,可扩展的序列化和反序列化技术。有兴趣的朋友可以自行了解一个,这里就不多说了。
(9):数据库减少使用AUTOINCREMENT关键字
AUTOINCREMENT关键字的作用保证主键是严格单调递增的。
public static final String CREATE_BOOK = “create table book (”
-
"id integer primary key autoincrement, "//大多数情况下可以去掉
-
"author text, "
-
"price real, "
-
"pages integer, "
-
“name text)”;
db.execSQL(CREATE_BOOK);
如果指定使用AUTOINCREMENT来创建表,会创建sqlite_sequence的内部表来记录该表使用的最大行号,UPDATE,INSERT和DELETE语句可能会修改sqlite_sequence的内容。会带来额外的开销。
SQLite官网:AUTOINCREMENT关键词会增加CPU,内存,磁盘空间和磁盘I/O
的负担,所以尽量不要使用,除非必需。通常情况下非必需。
(10):Bitmap优化
讲到内存优化必不可少的都要提及BitMap优化。因为Bitmap真的是内存占用的大头。
我们的Bitmap占用多大内存呢?下面介绍两个系统提供的api:
bitmap.getAllocationByteCount();
bitmap.getByteCount();
一般情况下两者是相等的;
如果通过复用Bitmap来解码图片,被复用的Bitmap的内存比待分配内存的Bitmap大,那么getByteCount()表示新解码图片占用内存的大小(并非实际内存大小,实际大小是复用的那个Bitmap的大小),getAllocationByteCount()表示被复用Bitmap真实占用的内存大小。
下面我们在说说BitMap的内存分配:
2.3 ~ 7.1:Bitmap的内存是分配在, 虚拟机的 java堆上。受系统分配的虚拟机的内存限制。超出限制OOM,应用程序crash。
8.0以后:内存分配在 native堆,不需要用户主动回收。不受系统分配的虚拟机的内存限制。
超出系统可用内存,进程直接挂掉,无crash弹窗,不会出现OOM。(不能因为内存分配在native上就肆无忌惮的使用图片。)
Android8.0之后源码里通过NativeAllocationRegistry这个类来回收Native层的内存,从而可以实现把bitmap的像素数据放到Native内存中并及时回收。
Java Heap,这部分的内存区域是由虚拟机管理,通过Java中 new 关键字来申请一块新内存。这块区域的内存是由GC直接管理,能够自动回收内存。这块内存的大小会受到系统限制,当内存超过APP最大可用内存时会OOM。
Native Heap,这部分内存区域是在C++中申请的,它不受限于APP的最大可用内存限制,而只是受限于设备的物理可用内存限制。它的缺点在于没有自动回收机制,只能通过C++语法来释放申请的内存。
8.0以前,我们也可以通过特殊的手段将Bitmap的内存分配移至native内存。
Fresco:将Bitmap内存分配至Ashmem内存。
Ashmem(Android匿名共享内存),这部分内存类似于Native内存区,但是它是受Android系统底层管理的,当Android系统内存不足时,会回收Ashmem区域中状态是 unpin 的对象内存块,如果不希望对象被回收,可以通过 pin 来保护一个对象
BitmapFactory.Options = new BitmapFactory.Options();
options.inPurgeable = true;(被废弃)
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(jpeg, 0, jpeg.length, options);
说完上面的我们说说在加载Bitmap的时候,我们通常要做的几个事:
1.计算合适的inSampleSize对图片进行压缩
设置BitmapFactory.Options类的inJustDecodeBounds属性为true,可在Bitmap不被加载到内存的前提下,获取Bitmap的原始宽高。然后通过原始宽高和需要显示控件的宽高计算出合适的inSampleSize(取2的整数次幂,如果不是的话,向下取得最大的2的整数次幂)。对图片进行压缩。
2.设置合适的inPreferredConfig 值
这里我只介绍三个属性:
ALPHA_8:每个像素点仅表示alpha的值,它不会存储任何颜色信息,占8位。
RGB_565:每个像素用5位R/6位G/5位G来表示,占16位。
ARGB_8888:每个像素分别用8位存储ARGB,占32位
如何设置呢?
png图片使用ARGB_8888。(不设置默认使用ARGB_8888)
jpg(24位,32位)使用RGB_565
jpg(8位)使用ALPHA_565
注意了并不是设置RGB_565解码的Bitmap所占用的内存就一定比ARGB_8888小。
下面我们做个小实验,找三张图片分别使用不同的值,去加载这个张图片
png图片在设置三种不同的值所占内存的大小
jpg(24位,32位)图片在设置三种不同的值所占内存的大小
jpg(8位)图片在设置三种不同的值所占内存的大小
第一行是使用ALPHA_565,第二行使用RGB_565,第三行使用ARGB_8888。看完三张图,在看看我上面说的,我相信就已经可以理解了。
3.图片放在合适的文件夹下
目录名称 Density
res/drawable 默认密度(跟随ROM)
res/drawable-hdpi 240
res/drawable-ldpi 120
res/drawable-mdpi 160
res/drawable-xhdpi 320
res/drawable-xxhdpi 480
Android系统在加载这些图片时,会先一步得到当前设备的显示密度,然后到相匹配的drawable的目录下寻找图片资源。如果不存在,会就近获取图片资源,然后将其所在的目录所代表的的密度与当前设备的密度相比,以这个比例来缩放图片。
获取屏幕密度方式:
DisplayMetrics dm = context.getResources().getDisplayMetrics();
int dpi = dm.densityDpi
如果一张大图放在了mdpi目录,而当前设备显示器为480dpi的超高密屏幕。
这时Android就会按照3倍大小来缩放这张图片,将它载入内存。
如果拿不准放入哪个目录,推荐使用Drawable.createFromStream替换getResources().getDrawable来加载,可以绕过Android上面说的默认规则。
4.设置inBitmap属性
4.4之前的版本inBitmap只能够重用相同大小的Bitmap内存区域。简单而言,被重用的Bitmap需要与新的Bitmap规格完全一致,否则不能重用。
4.4之后的版本系统不再限制旧Bitmap与新Bitmap的大小,只要保证旧Bitmap的大小是大于等于新Bitmap大小即可。
使用inBitmap前,每创建一个bitmap需要独占一块内存。
使用inBitmap后,多个bitmap会复用同一块内存。
5.缓存策略LruCache
LruCache 顾名思义就是使用LRU缓存策略的缓存,那么LRU是什么呢? 最近最少使用到的(least recently used),就是当超出缓存容量的时候,就优先淘汰链表中最近最少使用的那个数据。
enryRemoved方法:超出缓存容量的时候,调用的方法。
sizeOf:计算大小的方法。
6.淘汰掉的Bitmap的缓存池BitmapPool
可以使用软引用包装那些被淘汰的对象装载到一个集合中(被淘汰的对象不会被立马回收掉)。可以进行复用。
下面用一张图简单说明一下,图画的不好还请见谅:
(11):避免OOM
AndroidManifest文件配置largeHeap = true , 使用多进程(需衡量利弊)让应用占用更多的内存,使用jni在native heap上申请空间,使用显存(使用 OpenGL textures 等 API , texture memory 不受虚拟机 heapsize 限制),避免OOM。
最后
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由于文件比较大,这里只是将部分目录截图出来,每个节点里面都包含大厂面经、学习笔记、源码讲义、实战项目、讲解视频,并且会持续更新!
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[外链图片转存中…(img-Z2TdsrIC-1715420319234)]
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