内存优化的三部曲

• Java Heap 优化

• Native 优化

• 虚拟内存 优化

Java Heap 组成

当 Android 虚拟机启动时，便会创建 Java 堆，后续所有 Java 对象所需要的内存都会从这个堆中分配

由不同的 Space 组成，且所有 Space 的创建，都是先通过 mmap 申请一块匿名内存，然后将这块内存放入对应的 Space 空间中进行管理

而划分不同 Space 的原因，主要是：每个 Space 存放对象的性质都不一样，比如系统对象的存活周期非常长，而有些应用对象的存活周期非常短，并且不同的 GC 算法对空间的要求也不一样，标记清楚只需要一个空间，但是复制回收就需要两个空间，不同的 Space 对内存的申请和释放都不一样，适用的场景也不一样

• ImageSpace

• ZygoteSpace

• Non moving space

• LargeObjectSpace

• MainSpace

ImageSpace

用来存放 系统库 的对象，大小不固定。

ZygoteSpace

存放 Zygote 进程在启动过程中 预加载和创建 的各种对象，应用进程为 2M 左右，Zygote 进程为 64M，挨着 Image Space。

Non moving space

如果非 zygote 或 Native 进程启动时（即应用进程，其 ZygoteSpace 为 2M），便会将 ZygoteSpace 切分出 62M 左右，当做 non moving space，用来存放一些 生命周期较长 的对象。

LargeObjectSpace

用来存放 大对象，大对象是大于 12K 的 基本类型数组 和 String 对象。

MainSpace

大对象以外的大部分的 Java 对象都会存放在这块空间。

• 值得注意的是，虽然 MainSpace 和 Large Object Space 都分配了 512M 的虚拟内存，但512M 只是这两个空间理论上可申请的最大内存，而在真正申请内存时，虚拟机会用 num_bytes_allocated_ 这个标志位来记录已经分配的内存，不管是在 MainSpace 还是 Large Object Space 中分配的空间，都会通过这个标志位累加记录下，如果这个值超过了阈值(标志位为 growth_limit_)，就会抛出 OOM

Java 对象的申请与释放

申请对象的两种方式

在 Java Heap 中申请内存时，如果申请失败，或者申请完毕后超过了阈值，就会执行 GC，然后重新申请，如果还是内存不足，就 OOM

• 显示加载

使用 Class.forName() 或者 ClassLoader.loadClass() 方式加载对象。

• 隐式加载

使用 new，反射 或者访问静态变量或者函数加载对象。

对象释放流程

对于 ART 虚拟机的垃圾回收器来说，是通过可达性分析来判断一个对象是否可以被回收。

• 选择合适的 GarbageCollector（垃圾回收器），并设置好这个 collector 的环境，如 kCollectorTypeSS（半空间回收）就会设置好 FromSpace 和 ToSpace。

• 接着调用执行 collector->Run 接口，collector 会执行对象的回收策略

优化方案

优化的目的是，让 Jave Heap 中保持尽量充足的空间，主要的三种思路，一个是 减少来源，一个是 促进回收，一个是 增大储蓄

• 三种基本方法论：
• 减少加载进程 Java 堆的数据
• 及时清理加载进 Java 堆的数据
• 增加 Java 堆空间可用大小

减少加载进 Java 堆的数据

• 减少堆里的数据，可以从以下几个角度出发：
• 减少缓存大小
• 按需加载数据
• 转移数据

转移数据

• 将 Java 堆的数据转移到 Native 中。
• 如 Bitmap

• 将当前进程中 Java 堆的数据转移到其他进程中。

及时清理加载进 Java 堆的数据

如在业务结束和内存不足时，主动销毁已经不需要的对象

增加 Java 堆空间可用大小

通过 Hook ART 虚拟机技术，来修改分配给 Java Heap 的空间大小