Android运行时(ART)和Dalvik虚拟机使用分页和内存映射来管理内存。这意味着应用对内存的任何修改都不会将内存从RAM中换出(换出是指将内存page拷贝到硬盘上，这样可以释放该内存，提升性能)，它会一直保留，无论这种修改是创建新的对象还是轻触映射的内存页面。内存从应用中被释放的唯一方法就是释放应用持有的对象引用，让垃圾回收器回收该对象的内存。这种情况有一个例外：对于任何没有被修改的内存映射文件(比如代码)，如果系统需要在其他地方使用这块内存，可以将它从RAM中换出。

这篇文章解释了Android管理进程和内存分配的方式。关于有效管理应用内存的更多信息，请查看应用内存管理。

垃圾回收

像Android运行时(ART)或者Dalvik虚拟机这种内存管理环境会追踪每一次分配过的内存。一旦它探测到应用不会在使用某一块内存，在程序开发者没有任何干涉的情况下，它就把这块内存释放回堆中。在内存被管理的环境中，这种回收未使用内存的机制被称为“垃圾回收”。垃圾回收有两个目的：一是找到以后再也不会被访问到的数据对象；二是回收被这些对象占用的资源。

Android内存堆分为好几代，这意味着根据被分配内存的对象期望的生命周期和占用内存大小，Android内存堆有不同的内存分区来追踪。例如，最近分配的对象属于“新生代”; 当一个对象保持活动状态足够长时间，该对象可以被提升为较老代，再后面是永久代。

堆内存中每一代在其对象可以占用的内存量上都有专有的上限。每当某代开始装满时，系统(其实是ART/Dalvik VM)会执行一个垃圾回收实践来释放内存。垃圾回收的时长与于它在回收哪个代有关，也与每个代中活动的对象数量有关。

虽然垃圾回收的速度非常快，但还是会影响应用的性能。通常不会使用代码控制垃圾回收的触发。系统(同上)有一套标准来确定什么时候执行垃圾回收的动作。当触发标准的被满足，系统停止当前的执行流程，然后开始垃圾回收操作。当如果程序正在执行一些密集的循环操作(比如动画或播放音乐)时触发了垃圾回收，会导致操作时间延长。这可能会导致应用中代码执行时间超过推荐的16ms的阈值，会导致画面帧的绘制不够高效和顺畅。

另外, 应用的代码可能会执行很多种任务，这些任务会强制垃圾回收触发更多次，或者持续更长的时间。例如，如果在Alpha混合动画每一帧的期间，在for循环的最内层分配很多个对象，那么内存堆会受到大量对象的(不好)影响。在上面的场景中，垃圾回收器执行了多次垃圾回收并且会导致应用性能下降。

更多垃圾回收的通用信息，请查看垃圾回收-Wikipedia

共享内存

为了满足RAM中的所需的一切，Android会尝试在进程间共享RAM页，以下面的几种方式:

• 每一个应用的进程都派生于一个已经存在的叫Zygote的进程。Zygote进程在系统开机时启动，并且会加载公共的框架层代码和资源(如activity主题)。启动一个新的应用进程时，系统从Zygote进程派生一个新的进程出来，然后在新的进程中加载、运行应用的代码。这个策略允许所有的应用进程可以共享大多数为框架层代码和资源分配的RAM页。

• 大多数静态数据都会映射到一个进程中。这种方案允许数据在进程间共享，也允许需要时换出。静态数据包括: Dalvik字节码(通过把代码放入预先链接的.odex文件中直接映射), 应用资源(通过将资源表设计为可被映射的结构，并且对其apk的zip条目), 以及传统的工程元素(如.so文件)。

• 在很多地方，Android使用明确分配的共享内存区域(ashmem或gralloc)在进程间共享同一动态RAM。例如，窗口surface使用在应用与屏幕合成器之间共享的内存；游标缓冲区使用在内容提供者与客户端之间共享的内存。

由于共享内存的大量应用，确定应用占用内存的算法需要注意很多。切当地确定应用占用内存的技巧在这里有探讨: 调查RAM使用量。

分配与回收内存

每一个应用进程的Dalvik堆都被限制在单独的虚拟内存范围。这就定义了逻辑堆的大小，需要的时候，堆可以限定范围内增加。

逻辑堆与实际上堆占用物理内存的大小不相等。在检查应用堆时，Android会计算出一个按比例分摊的内存大小值(PSS), 这个值考虑同时考虑到了多个进程共享的干净和脏的RAM页，总量上与共享RAM的应用数量成正比。PSS的值是系统认为的物理内存占用量。关于PSS的更多信息，可以查看调查RAM使用量的相关指引。

Dalvik堆不会压缩堆的逻辑大小，这意味着Android不会主动清空堆中的碎片来缩减空间。Android只会在堆末尾出现未使用的空间时，缩减逻辑堆的大小。在垃圾回收后，Dalvik虚拟机遍历整个堆找到未使用的RAM页，然后使用madvise将这些页返回给内核。因此，大块内存的分配内存与解除分配内存的组合操作会导致回收所有(或者几乎所有)用到的物理内存。但是，如果分配的内存较小，回收时会低效很多，因为内存分配较小时，内存所在的页可能仍然被其他未被释放的数据块共享。

限制应用内存

为了维护一个多任务环境的功能正常，Android硬性地限制了每个应用堆内存的上限。不同的设备，这个上限值会不一样，它取决于设备可用的RAM大小。如果你的应用已经触达堆容量的上限，这次如果尝试分配内存就会收到一个OutOfMemoryErro的错误。

某些情况下，你可能想要查询系统来确定当前设备中应用可用的堆的大小。例如，为了确定缓存占用多少内存才是安全的。你可以调用getMemoryClass()方法通过查询系统获得这个数值。这个方法返回了一个整数，这个数值标识了应用堆可用的兆字节数(MByte)。

切换应用

当用户在应用间切换时，Android会在缓存中保留非前台的应用，非前台应用就是用户不可见的，或者正在运行一个前台服务(如音乐播放)的应用。例如，用户第一次启动一个应用时，系统为该应用创建一个新的进程；但是当用户离开应用，对应进程并不会退出，系统会缓存这个进程。如果用户之后返回了这个(当前在后台)的应用，系统重用缓存的进程，从而让进程切换更快速。

如果应用有一个缓存的进程，这个进程持有当前不需要的资源(即使 用户并没有使用该应用)，这时应用就影响了系统的整体性能。当系统资源(如内存)不足时，系统会终止缓存中的进程。系统还会考虑占用内存最多的进程来释放缓存。

注意: 进程在缓存中的时候，消耗内存越小，就越有可能不被终止，从而快速恢复。但是，系统也可能根据当下的需求终止任何缓存的进程，不论该进程占用多少资源。(就是说没准儿)

关于非前台进程的缓存方式，以及Android如何决定终止哪一个进程，可以查看进程与线程的指引。

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