Android程序员的开发焦点问题OOM优化

2023-07-26 本文已影响0人谁动了我的代码

OOM（Out of Memory）问题是指在计算机系统中，当可用内存耗尽时，无法为新的进程或线程分配所需的内存空间，从而导致系统崩溃或程序异常终止的问题。

解决OOM有那些方面入手

ADJ内存管理机制

ADJ（Adjustment）是Android操作系统中的一个内存管理机制，用于根据应用程序的重要性和使用情况，动态调整应用程序的内存占用。ADJ机制根据应用程序的调度优先级，将应用程序分为不同的优先级组，并根据优先级组的不同，对应用程序的内存占用进行调整。

ADJ机制的优先级组如下：

前台（Foreground）：处于前台运行的应用程序，即当前用户正在交互的应用程序。前台应用程序的内存占用最高，系统会尽量保证其可用内存。
可见（Visible）：虽然不处于前台，但是对用户可见的应用程序。可见应用程序的内存占用较高，系统会尽量保留一定的内存给可见应用程序。
服务（Service）：后台运行的服务应用程序。服务应用程序的内存占用较低，系统会根据需要分配一定的内存给服务应用程序。
后台（Background）：不处于可见状态且没有运行服务的应用程序。后台应用程序的内存占用较低，系统会根据需要分配一定的内存给后台应用程序。
空进程（Empty Process）：不包含任何活动组件的应用程序。空进程的内存占用最低，系统会尽量回收其内存。

根据ADJ机制，系统会根据应用程序的优先级组和内存使用情况，动态调整应用程序的内存占用。例如，当系统内存不足时，系统可能会优先回收后台应用程序的内存，以保证前台和可见应用程序的正常运行

JVM内存回收机制

JVM的内存回收机制是通过垃圾收集器（Garbage Collector）来实现的。JVM的内存回收机制主要包括以下几个方面：

对象的生命周期管理：JVM通过跟踪对象的引用关系来确定对象是否还在使用中。当对象不再被引用时，JVM会将其标记为垃圾对象。
垃圾收集器的选择：JVM提供了不同类型的垃圾收集器，如串行收集器、并行收集器、CMS收集器、G1收集器等。开发者可以根据应用程序的特点和需求选择合适的垃圾收集器。
标记-清除算法：这是最基本的垃圾收集算法。它通过标记所有活动对象，然后清除所有未标记的对象。标记-清除算法的缺点是会产生内存碎片。
复制算法：为了解决内存碎片问题，复制算法将可用内存空间分为两个区域，每次只使用其中一个区域。当一个区域的内存使用满了，活动对象会被复制到另一个区域，然后清除当前区域中的所有对象。
标记-整理算法：这是一种改进的标记-清除算法。它在标记阶段将所有活动对象标记，然后将活动对象向一端移动，最后清除掉空闲的内存空间。
分代收集算法：JVM将内存分为不同的代，如新生代和老年代。新创建的对象通常会被分配到新生代，而长时间存活的对象会晋升到老年代。不同的代可以使用不同的垃圾收集算法进行回收。
垃圾收集的触发和调优：JVM会根据不同的条件触发垃圾收集，如当内存占用达到一定阈值时。开发者可以通过调整JVM的参数来优化垃圾收集的性能和效果。

GC算法解析

GC（Garbage Collection）算法是用于自动回收不再使用的内存的一种算法。以下是一些常见的GC算法解析：

标记-清除算法（Mark and Sweep）：这是最基本的GC算法之一。它通过两个阶段来进行垃圾回收。首先，在标记阶段，从根对象开始，遍历所有可达的对象，并标记为存活。然后，在清除阶段，清理掉未被标记的对象，并释放其占用的内存空间。标记-清除算法的缺点是会产生内存碎片。
复制算法（Copying）：为了解决标记-清除算法的内存碎片问题，复制算法将可用内存空间划分为两个区域，如Eden区和Survivor区。当Eden区满时，还存活的对象会被复制到Survivor区，然后清空Eden区。Survivor区满时，存活的对象会被复制到另一个Survivor区或老年代。复制算法保证了内存空间的连续性，但会浪费一部分内存空间。
标记-压缩算法（Mark and Compact）：标记-压缩算法是标记-清除算法的改进版。在标记阶段，它会标记出所有存活的对象。然后，在压缩阶段，它会将所有存活的对象向一端移动，并清理掉移动后的末尾空间。标记-压缩算法解决了标记-清除算法的内存碎片问题，但需要大量的对象移动操作。
分代收集算法（Generational Collection）：分代收集算法是基于对象生命周期的观察。根据对象的存活时间将内存划分为不同的代，如新生代和老年代。新创建的对象通常会被分配在新生代，而较长存活的对象则会晋升到老年代。分代收集算法可以根据不同代的特性，使用不同的GC算法进行垃圾回收，以达到更高的效率。
并发标记清除算法（Concurrent Mark and Sweep）：并发标记清除算法是一种并发的垃圾回收算法，它在应用程序运行的同时进行垃圾回收。它通过并发地标记存活对象，然后在暂停应用程序的短暂时间内清除未标记的对象。并发标记清除算法可以减少垃圾回收对应用程序的影响，但可能会增加垃圾回收的开销。

本文主要以原理解析了在Android开发中的OOM开发焦点问题，关于更多Android性能优化问题可以参考《Android核心性能优化解析》点击可以查看详细类目。

去除 OOM（Out of Memory）问题其他总结

优化内存使用
使用合适的数据结构和算法
优化图像和资源
限制加载的数据量
使用内存管理工具
避免频繁的对象创建和垃圾回收
使用合理的缓存策略
适当配置应用程序的内存参数
考虑使用内存管理库