編輯：關於Android編程
這篇文章主要介紹在實際Android應用程序的開發中，容易導致內存洩露的一些情況。開發人員如果在進行代碼編寫之前就有內存洩露方面的基礎知 識，那麼寫出來的代碼會強壯許多，寫這篇文章也是這個初衷。本文從Android開發中的資源使用情況入手，介紹了如何在Bitmap、數據庫查詢、9- patch、過渡繪制等方面優化內存的使用。
Android中的大部分內存問題歸根結底都是Bitmap的問題，如果打開MAT(Memory analyzer tool)來看，實際占用內存大的都是一些Bitmap(以byte數組的形式存儲)。所以Bitmap的優化應該是我們著重去解決的。Google在其 官方有針對Bitmap的使用專門寫了一個專題 : Displaying Bitmaps Efficiently , 對應的中文翻譯在 ： displaying-bitmaps , 在優化Bitmap資源之前，請先看看這個系列的文檔，以確保自己正確地使用了Bitmap。
Bitmap如果沒有被釋放，那麼一般只有兩個問題：
當你確定這個Bitmap資源不會再被使用的時候(當然這個Bitmap不釋放可能會讓程序下一次啟動或者resume快一些，但是其占用的內存 資源太大，可能導致程序在後台的時候被殺掉，反而得不償失)，我們建議手動調用recycle()方法，釋放其Native內存：
if(bitmap != null && !bitmap.isRecycled()){
bitmap.recycle();
bitmap = null;
}
我們也可以看一下Bitmap.java中recycle()方法的說明：
/**
* Free the native object associated with this bitmap, and clear the
* reference to the pixel data. This will not free the pixel data synchronously;
* it simply allows it to be garbage collected if there are no other references.
* The bitmap is marked as dead, meaning it will throw an exception if
* getPixels() or setPixels() is called, and will draw nothing. This operation
* cannot be reversed, so it should only be called if you are sure there are no
* further uses for the bitmap. This is an advanced call, and normally need
* not be called, since the normal GC process will free up this memory when
* there are no more references to this bitmap.
*/
public void recycle() {
if (!mRecycled) {
if (nativeRecycle(mNativeBitmap)) {
// return value indicates whether native pixel object was actually recycled.
// false indicates that it is still in use at the native level and these
// objects should not be collected now. They will be collected later when the
// Bitmap itself is collected.
mBuffer = null;
mNinePatchChunk = null;
}
mRecycled = true;
}
}
......
//如果使用過程中拋出異常的判斷
if (bitmap.isRecycled()) {
throw new RuntimeException(Canvas: trying to use a recycled bitmap + bitmap);
}
調用bitmap.recycle之後，這個Bitmap如果沒有被引用到，那麼就會被垃圾回收器回收。如果不主動調用這個方法，垃圾回收器也會進 行回收工作，只不過垃圾回收器的不確定性太大，依賴其自動回收不靠譜(比如垃圾回收器一次性要回收好多Bitmap，那麼需要的時間就會很多，導致回收的 時候會卡頓)。所以我們需要主動調用recycle。
由於我們在實際開發中，很多情況是在xml布局文件中設置ImageView的src或者在代碼中調用 ImageView.setImageResource/setImageURI/setImageDrawable等方法設置圖像，下面代碼可以回收這 個ImageView所對應的資源：
private static void recycleImageViewBitMap(ImageView imageView) {
if (imageView != null) {
BitmapDrawable bd = (BitmapDrawable) imageView.getDrawable();
rceycleBitmapDrawable(bd);
}
}
private static void rceycleBitmapDrawable(BitmapDrawable bitmapDrawable) {
if (bitmapDrawable != null) {
Bitmap bitmap = bitmapDrawable.getBitmap();
rceycleBitmap(bitmap);
}
bitmapDrawable = null;
}
private static void rceycleBitmap(Bitmap bitmap) {
if (bitmap != null && !bitmap.isRecycled()) {
bitmap.recycle();
bitmap = null;
}
}
如果你的ImageView是有Background，那麼下面的代碼可以釋放他：
public static void recycleBackgroundBitMap(ImageView view) {
if (view != null) {
BitmapDrawable bd = (BitmapDrawable) view.getBackground();
rceycleBitmapDrawable(bd);
}
}
public static void recycleImageViewBitMap(ImageView imageView) {
if (imageView != null) {
BitmapDrawable bd = (BitmapDrawable) imageView.getDrawable();
rceycleBitmapDrawable(bd);
}
}
private static void rceycleBitmapDrawable(BitmapDrawable bitmapDrawable) {
if (bitmapDrawable != null) {
Bitmap bitmap = bitmapDrawable.getBitmap();
rceycleBitmap(bitmap);
}
bitmapDrawable = null;
}
現在手機的分辨率越來越高，圖片資源在被加載後所占用的內存也越來越大，所以要盡量避免使用大的PNG圖，在產品設計的時候就要盡量避免用一張大圖來進行展示，盡量多用NinePatch資源。
Android中的NinePatch指的是一種拉伸後不會變形的特殊png圖，NinePatch的拉伸區域可以自己定義。這種圖的優點是體積 小，拉伸不變形，可以適配多機型。Android SDK中有自帶NinePatch資源制作工具，Android-Studio中在普通png圖片點擊右鍵可以將其轉換為NinePatch資源，使用起 來非常方便。
圖片有不同的形狀與大小。在大多數情況下它們的實際大小都比需要呈現出來的要大很多。例如，系統的Gallery程序會顯示那些你使用設備camera拍攝的圖片，但是那些圖片的分辨率通常都比你的設備屏幕分辨率要高很多。
考慮到程序是在有限的內存下工作，理想情況是你只需要在內存中加載一個低分辨率的版本即可。這個低分辨率的版本應該是與你的UI大小所匹配的，這 樣才便於顯示。一個高分辨率的圖片不會提供任何可見的好處，卻會占用寶貴的(precious)的內存資源，並且會在快速滑動圖片時導致(incurs) 附加的效率問題。
Google官網的Training中，有一篇文章專門介紹如何有效地加載大圖，裡面提到了兩個比較重要的技術：
原文地址： Loading Large Bitmaps Efficiently ,中文翻譯地址： 有效地加載大尺寸位圖 ，強烈建議每一位Android開發者都去看一下，並在自己的實際項目中使用到。
更多關於Bitmap的使用和優化，可以參考Android官方Training專題的 displaying-bitmaps
程序中經常會進行查詢數據庫的操作，但是經常會有使用完畢Cursor後沒有關閉的情況。如果我們的查詢結果集比較小，對內存的消耗不容易被發現，只有在常時間大量操作的情況下才會復現內存問題，這樣就會給以後的測試和問題排查帶來困難和風險。示例代碼：
Cursor cursor = getContentResolver().query(uri ...);
if (cursor.moveToNext()) {
... ...
}
修正示例代碼:
Cursor cursor = null;
try {
cursor = getContentResolver().query(uri ...);
if (cursor != null && cursor.moveToNext()) {
... ...
}
} finally {
if (cursor != null) {
try {
cursor.close();
} catch (Exception e) {
//ignore this
}
}
}
以構造ListView的BaseAdapter為例，在BaseAdapter中提供了方法：
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent)
來向ListView提供每一個item所需要的view對象。初始時ListView會從BaseAdapter中根據當前的屏幕布局實例化一 定數量的view對象，同時ListView會將這些view對象緩存起來。當向上滾動ListView時，原先位於最上面的list item的view對象會被回收，然後被用來構造新出現的最下面的list item。這個構造過程就是由getView()方法完成的，getView()的第二個形參 View convertView就是被緩存起來的list item的view對象(初始化時緩存中沒有view對象則convertView是null)。由此可以看出，如果我們不去使用 convertView，而是每次都在getView()中重新實例化一個View對象的話，即浪費資源也浪費時間，也會使得內存占用越來越大。 ListView回收list item的view對象的過程可以查看:android.widget.AbsListView.java —> void addScrapView(View scrap) 方法。
示例代碼：
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
View view = new Xxx(...);
... ...
return view;
}
`示例修正代碼：
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
View view = null;
if (convertView != null) {
view = convertView;
populate(view, getItem(position));
...
} else {
view = new Xxx(...);
...
}
return view;
}
關於ListView的使用和優化，可以參考這兩篇文章：
前面有說過，一個對象的內存沒有被釋放是因為他被其他的對象所引用，系統不回去釋放這些有GC Root的對象。
示例A：假設有如下操作
public class DemoActivity extends Activity {
... ...
private Handler mHandler = ...
private Object obj;
public void operation() {
obj = initObj();
...
[Mark]
mHandler.post(new Runnable() {
public void run() {
useObj(obj);
}
});
}
}
我們有一個成員變量 obj，在operation()中我們希望能夠將處理obj實例的操作post到某個線程的MessageQueue中。在以上的代碼中，即便是 mHandler所在的線程使用完了obj所引用的對象，但這個對象仍然不會被垃圾回收掉，因為DemoActivity.obj還保有這個對象的引用。 所以如果在DemoActivity中不再使用這個對象了，可以在[Mark]的位置釋放對象的引用，而代碼可以修改為：
public void operation() {
obj = initObj();
...
final Object o = obj;
obj = null;
mHandler.post(new Runnable() {
public void run() {
useObj(o);
}
}
}
示例B：假設我們希望在鎖屏界面(LockScreen)中，監聽系統中的電話服務以獲取一些信息(如信號強度等)，則可以在LockScreen 中定義一個PhoneStateListener的對象，同時將它注冊到TelephonyManager服務中。對於LockScreen對象，當需要 顯示鎖屏界面的時候就會創建一個LockScreen對象，而當鎖屏界面消失的時候LockScreen對象就會被釋放掉。
但是如果在釋放LockScreen對象的時候忘記取消我們之前注冊的PhoneStateListener對象，則會導致LockScreen 無法被垃圾回收。如果不斷的使鎖屏界面顯示和消失，則最終會由於大量的LockScreen對象沒有辦法被回收而引起OutOfMemory,使得 system_ui進程掛掉。
總之當一個生命周期較短的對象A，被一個生命周期較長的對象B保有其引用的情況下，在A的生命周期結束時，要在B中清除掉對A的引用。
使用MAT可以很方便地查看對象之間的引用，
Android應用程序中最典型的需要注意釋放資源的情況是在Activity的生命周期中，在onPause()、onStop()、 onDestroy()方法中需要適當的釋放資源的情況。由於此情況很基礎，在此不詳細說明，具體可以查看官方文檔對Activity生命周期的介紹，以 明確何時應該釋放哪些資源。
過渡繪制指的是在屏幕一個像素上繪制多次(超過一次),比如一個TextView後有背景，那麼顯示文本的像素至少繪了兩次，一次是背景，一次是 文本。GPU過度繪制或多或少對性能有些影響,設備的內存帶寬是有限的，當過度繪制導致應用需要更多的帶寬(超過了可用帶寬)的時候性能就會降低。帶寬的 限制每個設備都可能是不一樣的。
過渡繪制的原因:
減少過渡繪制能去掉一些無用的View，能有效減少GPU的負載，也可以減輕一部分內存壓力。關於過渡繪制我專門寫了一篇文章來介紹：過渡繪制及其優化
在Android應用開發過程中，屏幕上控件的布局代碼和程序的邏輯代碼通常是分開的。界面的布局代碼是放在一個獨立的xml文件中的，這個文件 裡面是樹型組織的，控制著頁面的布局。通常，在這個頁面中會用到很多控件，控件會用到很多的資源。Android系統本身有很多的資源，包括各種各樣的字 符串、圖片、動畫、樣式和布局等等，這些都可以在應用程序中直接使用。這樣做的好處很多，既可以減少內存的使用，又可以減少部分工作量，也可以縮減程序安 裝包的大小。
比如下面的代碼就是使用系統的ListView：
在開發中，不可能保證一次就開發出一個內存管理非常棒的應用，所以在開發的每一個階段，都要有意識地去針對內存進行專門的檢查。目前Android提供了許多布局、內存相關的工具，比如Lint、MAT等。學會這些工具的使用是一個Android開發者必不可少的技能。
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