内存优化

Java虚拟机

Java虛拟机是一台“抽象的计算机”，它拥有自己的处理器，堆栈，寄存器以及相应的指令系统；Java虚拟机屏蔽了与具体操作系统相关的平台信息，使得Java程序只需要生成在该虛拟机上运行的目标代码，就可以在多平台上运行；虽然叫Java虚拟机，但在它之上运行的语言不仅有Java， Kotlin， Groovy，Scala等都可以运行；

Java虚拟机执行流程

      编译时环境    =====传递class文件=====》 运行时环境
      
      Activity.java                       Activity.class
             ↓                                   ↓
       Java编译器                            Java虚拟机
             ↓
       Activity.class

JVM运行时数据区.png

线程独占：每个线程都会有它独立的空间。随线程生命周期而创建和销毁（Java虚拟机栈，本地方法栈，程序计数器）
线程共享：所有线程能访问这块内存数据，随虚拟机或者GC而创建和销毁 （方法区，Java堆）

方法区

JVM用来存储加载的类信息、常量、静态变量、编译后的代码等数据
虚拟机规范中这是一个逻辑区划。具体实现根据不同虚拟机来实现。
如：oracle的HotSpot在 java7中方法区放在永久代，java8放在元数据空间，并且通过GC机制对这个区域进行管理

Java堆

堆内存还可以细分为：老年代、新生代 (Eden、From Survivor、To Survivor )
JVM启动时创建，存放对象的实例。垃圾回收器主要就是管理堆内存。
如果满了，就会出现OutOfMemroyError。

虛拟机栈

虛拟机栈，每个线程都在这个空间有一个私有的空间。
线程栈由多个栈帧（Stack Fframe）组成。
一个线程会执行一个或多个方法，一个方法对应一个栈帧
栈帧内容包含：局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址、附加信息等。
栈内存默认最大是1M，超出则抛出StackOverflowError。

本地方法栈

和虛拟机栈功能类似，虚拟机栈是为虚拟机执行JAVA方法而准备的，本地方法
栈式为虚拟机使用Native本地方法而准备的。
虚拟机规范没有规定具体的实现，由不同的虚拟机厂商去实现。
HotSpot虚拟机中虚拟机栈和本地方法栈的实现方式是一样的。同样，超出大小以后也会抛出StackOverflowError。

程序计数器

程序计数器 (Program Counter Register）记录当前线程执行字节码的位置，存储的是字节码指令地址，如果执行Native方法，则计数器值为空。
每个线程都在这个空间有一个私有的空间，占用内存空间很少。
CPU同一时间，只会执行一条线程中的指令。JVM多线程会轮流切换并分配CPU执行时间的方式。为了线程切换后，需要通过程序计数器，来恢复正确的执行位置。

执行引擎+本地库接口+本地方法库 是用来实现跨平台操作的，针对不同的系统做出不同的操作实现，并向上层提供接口可以调用，从而实现跨平台。

垃圾回收(GC)

强/软/弱/虚引用

强引用：
当新建的对象为强引用时，垃圾回收器绝对不会回收它。宁愿抛出OutofMemoryError异常，让程序异常终止也不会回收；
软引用：
当新建的对象为软引用时，当内存不够时，回收器就会回收这些对象，如果回收后还是没有足够的内存，拋出OutOfMemoryError异常；
弱引用：
当新建的对象为弱引用时，垃圾回收器不会管当前内存是否足够，都会回收它的内存；
虚引用：
虚引用跟其他引用都不同，如果一个对象仅持有虚引用在任何时候都可能被GC回收，只是当它被回收时会收到一个系统通知；

垃圾标记算法--引用计数法

引用计数算法：
每个对象都有一个引用计数器，当对象每被引用一次时就加1，引用失效时就减1。当计数为0时则将该对象设置为可回收的 “垃圾对象”；

垃圾标记算法--跟搜索算法

这个算法的基本思想是通过一系列称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链（即GC Roots到对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。

垃圾标记算法--引用计数法

标记-清除算法：
顾名思义，请用根搜索算法标记可被回收的对象，之后将被标记为 “垃圾”的对象进行回收；

垃圾标记算法--复制算法

复制算法：
先把内存一分为二，每次只使用其中一个区域，垃圾收集时，将存活的对象全部拷贝到另外一个区域，然后对之前的区域进行全部回收；

垃圾标记算法--标记-压缩算法

标记-压缩算法：
在标记可回收的对象后，将所有的存活的对象压缩到内存的一端，让他们排在一起，然后对边界以外的内存进行回收；

垃圾标记算法--分代收集算法

分代收集算法：

Java堆中存在的对象生命周期有较大差别，大部分生命周期很短，有的很长，甚至与应用程序或者Java虛拟机生命周期一样。因为分代算法就是根据对象的生命周期长短将放到不同的区域；

内存泄漏/溢出

内存泄漏：一个不再被程序使用的对象或变量依旧存活在内存中无法被回收;
常见的内存泄漏原因及解决方法标题

内存溢出：当程序申请内存时，没有足够的内存供程序使用；
比较小的内存泄漏并不会有太大的影响，但内存泄漏多了，占用的内存空问就更大，序正常需要申请使用的内存则会相应减少；

内存抖动

内存抖动通常是指在短时间内发生了多次内存的分配和释放，主要原因则是短时间内频繁的创建对象，为了应对这种情况，虚拟机会频繁的触发GC操作，当GC进行时，其他线程会被挂起等待GC的完成，频繁GC，比如UI在绘制时会超过16ms一帧，导致画面卡顿等；

内存优化

1. 工具使用

• 使用Memory profiler 检测内存抖动
• 使用MAT检测内存泄漏，下载地址：https://www.eclipse.org/mat/downloads.php
• 使用LeakCanary线下监控
• 采用Glide 等三方库加载图片

2. 优化点

• 避免在for循环里分配对象占用内存
• 自定义View的onDraw方法避免执行复杂的方法与创建对象
• 采用对象池模型解决频繁创建与销毀
• 对bitmap做缩放，重用bitmap

3. 优化点

• 配置LargeHeap熟悉
• 在onTrimMemory进行处理
• 使用松散数组 SparseArray,ArrayMap