Android内存管理机制

Android内存管理机制的定义

• 内存的分配
• 内存的回收

管理机制的说明

管理的内存对象

• 进程
• 对象
• 变量

管理的角色

Android 系用可分为三个层次分别为：Application Framework、Dalvik、Linux内核

负责管理进程内存

• Application Framework
• Linux

负责管理对象、变量内存

• Dalvik虚拟机

内存管理的详细分析

进程内存管理

内存的分配策略

• 由ActivityMangerService集中管理所有进程的内存分配

内存的回收策略

1. Application Framework 决定回收的进程类型

   当进程的内存空间紧张的时候，会按照进程的优先级从低到高的顺序依次自动去做回收

   前台进程 （最高）

   可见进程

   服务进程

   后台进程

   空进程（最低）

2. Linux内核做进程的回收

   • ActivityManagerService对所有进程做评分
   • 将分数更新到Linux内核中
   • 由Linux内核完成真正的回收

对象、变量的内存管理

• Android对于对象、变量的内存管理策略同于Java。
• 内存管理 == 对象、变量的内存分配和内存的释放。

内存分配策略

• Android中对象、变量的内存分配由程序自动完成。

• 三种分配

  1. 静态分配：面向静态变量

  2. 栈式分配：面向局部变量

  3. 堆式分配：面向对象实例

  4. 具体描述如下

  内存分配策略	使用的内存空间	存储的数据	分配策略描述
  静态分配	方法区<br />（静态存储区）	存储已经被虚拟机加载的类信息，常量和静态变量	在程序编译时就已经分配好以及存在于整个运行期间<br />（不需要回收）
  栈式分配	栈区	存储方法执行时的局部变量（含数据类型、对象引用）<br />（已帧栈的形式）	1. 方法执行时，定义的局部变量由程序自动在栈中分配内存<br />2. 方法只是结束后/超出变量域时，由栈帧自动释放该部分的内存<br />3. 效率高（栈内存分配运算置于处理器的指令中）<br />4. 分配的内存容量有限
  堆式分配	堆区	存储Java对象的实例以及对象内部的成员变量<br />1. 采用关键字 new出来的对象<br />2. 实例的成员变量= 基本数据类型、引用以及引用的对象实体	1. 创建对象实例时，由程序分配<br />（由Java垃圾回收管理器自动管理；不使用时则回收）<br />访问方式<br />1. 创建一个对象，在堆内存中存放首地址在栈内存中定一个饮用变量；<br />2. 通过引用变量来访问堆内存中的对象/数组

  5. 代码实例讲解

  public class MemoryManageClass {
  
      int s1 = 0;
  
      MemoryManageClass mClass1 = new MemoryManageClass();
  
      public void method(){
          //变量s2、mClass2 都存放在栈内存中
          int s2 = 0;
          //变量mClass2 所指向的对象实例存在堆内存中
          //该对象的实例中的成员变量 s1和mClass1 也放在堆中
          MemoryManageClass mClass2 = new MemoryManageClass();
      }
  
  }
  
  
  // mClass 变量存放在栈中，mClass变量指向的对象实例存放在堆中
  //该对象实例中的成员变量 s1 mClass1 存放在堆中
  MemoryManageClass mClass = new MemoryManageClass();
  

内存释放策略

• 变量/对象的内存释放右Java的GC/栈帧负责回收
• 静态分配不需要释放，栈式分配由栈帧自动出、入栈。
• 堆式分配的内存释放原则 == Java的垃圾回收器（GC）
• Java垃圾回收器的内存释放 主要有垃圾回收算法来完成

垃圾回收算法

• 标记-清除 算法
• 复制 算法
• 标记-整理 算法
• 分代收集 算法

具体算法介绍

算法名称	算法思想	优点	缺点	应用场景
标记-清除	1. 标记阶段：标记出所有需要回收的对象<br />2. 清除阶段：统一清除（回收，释放）所有被标记的对象	实现简单	1. 效率问题：标记和清除阶段效率不高<br />2. 空间问题：标记 清除后，会产生大量不连续的内存碎片	对象存活率低一级垃圾回收行为频率低
复制	1. 将内存分为大小相等的两块，每次使用其中一块<br />2. 当使用的这块内存用完，就将这块内存上还存活的对象复制到另一块还没使用的内存上<br />3. 最终将使用那块内存一次清除掉。	1. 解决了算法1中的清除效率低的问题；每次仅仅回收内存的一半区域<br />2. 解决了算法1中 因清除而产生的不连续内存碎片的问题；将已经使用内存上的存活对象移动到栈顶的指针，按顺序分配内存即可。	1. 每次使用的内存缩小为原来的一半<br />2. 当对象存活率较高的情况下需要做很多复制操作，效率会变低。	对象存活率较低 以及需要频繁进行垃圾回收的区域
标记-整理	1. 标记阶段：标记出所有需要回收的对象<br />2. 整理阶段：让所有存活的对象都向一端移动<br />3. 清除阶段：统一清除端以外的对象	1. 解决了算法1中清除效率低的问题，一次性清除端以外区域的对象<br />2. 解决了算法1中 空间中产生不连续内存碎片的问题。	步骤繁多：标记 整理 清除	对象存活率较低 一级 垃圾回收行为频率低的
分代收集	1. 根据对象存活周期的不同将Java堆内存分为：新生代和老年代<br />2. 每块区域的特点如下<br />新生代： 对象存活率较低 以及 垃圾回收行为频率较高<br />老生代：对象存活率较低 以及 垃圾回收行为频率低<br />3. 根据每块区域的选择对应的算法<br />新生代：复制算法<br />老生代：标记-清除 标记-整理	效率高，空间利用率高；根据不用区域特点选择不同垃圾收集算法		主流的虚拟机基本都使用该算法

参考

https://mp.weixin.qq.com/s/VSy7Wf-AZMKiaGB7dSR_Cg