（一）Android的内存管理机制

绝地灬酷狼 2022-04-12 10:44 240阅读 0赞

Google在Android的官网上有这样一篇文章，初步介绍了Android是如何管理应用的进程与内存分配：[http://developer.android.com/training/articles/memory.html][http_developer.android.com_training_articles_memory.html]。 Android系统的Dalvik虚拟机扮演了常规的内存垃圾自动回收的角色，Android系统没有为内存提供交换区，它使用 [paging][]与 [memory-mapping][](mmapping)的机制来管理内存，下面简要概述一些Android系统中重要的内存管理基础概念。

### 1）共享内存 ###

Android系统通过下面几种方式来实现共享内存：

*  Android应用的进程都是从一个叫做Zygote的进程fork出来的。Zygote进程在系统启动，并载入通用的framework的代码与资源之后开始启动。为了启动一个新的程序进程，系统会fork Zygote进程生成一个新的进程，然后在新的进程中加载并运行应用程序的代码。这就使得大多数的RAM pages被用来分配给framework的代码，同时促使RAM资源能够在应用的所有进程之间进行共享。
 *  大多数static的数据被mmapped到一个进程中。这不仅仅让同样的数据能够在进程间进行共享，而且使得它能够在需要的时候被paged out。常见的static数据包括Dalvik Code、app resources、so文件等。
 *  大多数情况下，Android通过显式的分配共享内存区域（例如ashmem或gralloc）来实现动态RAM区域能够在不同进程之间进行共享的机制。比如，Window Surface在App与Screen Compositor之间使用共享的内存，Cursor Buffers在Content Provider与Clients之间共享内存。

### 2）分配与回收内存 ###

*  每一个进程的Dalvik Heap都反映了使用内存的占用范围。这就是通常逻辑意义上提到的Dalvik Heap Size，它可以随着需要进行增长，但是增长行为会有一个系统为它设定上限。
 *  逻辑上讲的Heap Size和实际物理意义上使用的内存大小是不对等的，Proportional Set Size(PSS)记录了应用程序自身占用以及与其他进程进行共享的内存。
 *  Android系统并不会对Heap中空闲内存区域做碎片整理。系统仅仅会在新的内存分配之前判断Heap的尾端剩余空间是否足够，如果空间不够会触发GC操作，从而腾出更多空闲的内存空间。在Android的高级系统版本里面针对Heap空间有一个Generational Heap Memory的模型，最近分配的对象会存放在Young Generation区域。当这个对象在该区域停留的时间达到一定程度，它会被移动到Old Generation，最后累积一定时间再移动到Permanent Generation区域。系统会根据内存中不同的内存数据类型分别执行不同的GC操作。例如，刚分配到Young Generation区域的对象通常更容易被销毁回收，同时在Young Generation区域的GC操作速度会比Old Generation区域的GC操作速度更快（如图1所示）。

![55fb8af8af5a1.jpg][]

图1  根据不同内存数据类型执行不同GC操作

每一个Generation的内存区域都有固定的大小。随着新的对象陆续被分配到此区域，当对象总的大小临近这一级别内存区域的阀值时，会触发GC操作，以便腾出空间来存放其他新的对象（如图2所示）。

![55fb8b9db9ec9.jpg][]

图2  对象值临近阀值触发GC操作

通常情况下，GC发生的时候，所有的线程都是会被暂停的。执行GC所占用的时间和它发生在哪一个Generation也有关系，Young Generation中的每次GC操作时间是最短的，Old Generation其次，Permanent Generation最长。执行时间的长短也和当前Generation中的对象数量有关，遍历树结构查找20000个对象比起遍历50个对象自然是要慢很多的。

### 3）限制应用的内存 ###

*  为了整个系统的内存控制需要，Android系统为每一个应用程序都设置一个硬性的Dalvik Heap Size最大限制阈值，这个阈值在不同的设备上会因为RAM大小不同而各有差异。如果你的应用占用内存空间已经接近这个阈值，此时再尝试分配内存的话，很容易引发OutOfMemoryError错误。
 *  ActivityManager.getMemoryClass()可以用来查询当前应用的Heap Size阈值，这个方法会返回一个整数，表明应用的Heap Size阈值是多少MB（Megabates）。

### 4）应用切换操作 ###

*  Android系统并不会在用户切换应用的时候执行交换内存操作。Android会把那些不包含Foreground组件的应用进程放到LRU Cache中。例如，当用户开始启动一个应用时，系统会为它创建一个进程。但是当用户离开此应用，进程不会立即被销毁，而是被放到系统的Cache当中。如果用户后来再切换回到这个应用，此进程就能够被马上完整地恢复，从而实现应用的快速切换。
 *  如果你的应用中有一个被缓存的进程，这个进程会占用一定的内存空间，它会对系统的整体性能有影响。因此，当系统开始进入Low Memory的状态时，它会由系统根据LRU的规则与应用的优先级，内存占用情况以及其他因素的影响综合评估之后决定是否被杀掉。
 *  对于那些非foreground的进程，Android系统是如何判断Kill掉哪些进程的问题，请参考[Processes and Threads][]。

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[http_developer.android.com_training_articles_memory.html]: http://developer.android.com/training/articles/memory.html
[paging]: http://en.wikipedia.org/wiki/Paging
[memory-mapping]: http://en.wikipedia.org/wiki/Memory-mapped_files
[55fb8af8af5a1.jpg]: http://img.ptcms.csdn.net/article/201509/18/55fb8af8af5a1.jpg
[55fb8b9db9ec9.jpg]: http://img.ptcms.csdn.net/article/201509/18/55fb8b9db9ec9.jpg
[Processes and Threads]: http://developer.android.com/guide/components/processes-and-threads.html
[http_www.xiaohongti.com]: http://www.xiaohongti.com/