Android面试一天一题（Day 28：内存泥潭（上））

面试的时候，有些问题并不是每个程序员都解决过，没解决过这类问题并不代表这个程序员不合适这个工作。但解决过并有一定经验的话，却能客观地反应出面试者某一方面的能力。如内存问题，很多应用都或多或少有这个问题（内存泄露），但如果没有到OOM的程度，很多这方面的问题都不会被解决。

因为有GC的存在，很多人都不需要去管理内存，一般OOM很容易从LOG发现问题根源，而且现今的手机内存都增大了很多，OOM的现像也比较少见了。所以，很多时候我们面试时，对于一般经验的开发，也不会问他们这方面的问题，因为他实际中可能基本上没有“遇到”过这样的问题。

但对于资深的开发来说，内存问题却又是必问的问题，因为在公司里往往受信任的开发才会被安排去解决内存问题。今天就来说说这道一般人咱不问他的面试题。

面试题：如何检测内存泄露，如何进行内存优化？

所谓“知己知彼，百战不殆”，我们要解决内存问题前，至少应该先了解一下内存是什么。说到内存有两个概念要先搞清楚：RAM和ROM。手机的RAM即我们常说的内存，是Random Access Memory的缩写，即随机存储器，在工作状态时可以随机读写数据，断电以后会丢失数据。手机的ROM和传统的ROM（Read Only Memory）又有些不一样，手机上的ROM在一定条件下是可写的，用户层级的写入被限制（所以有些用应需要ROOT权限）。它分为两部分，一部分是供系统使用(/System和/Cache)，另外一部分是用作用户存储数据（/data），用户安装的应用就在这个data空间中。

Android 2.0后的系统可以把APK应用安装在SD卡上，但4.0后又取消了这个做法，不允许安装在SD卡上，而且随着手机内部存储容量的扩大，很多手机都不支持外插一个TF卡了。

我们为什么需要内存？

先来复习一个操作系统的知识，CPU执行运算时需要从内存（RAM）获取操作数据，对于多任务系统来说同时有多个进程在运行，不可能给每个进程都分配置大量的内存，因为RAM容量（即物理内存的容量）始终是有限的。“解决不了的问题，可以通过增加中间层来解决”，前人们通过给进程增加一个虚拟内存，让每个进程都有独立的虚拟内存空间，由系统来管理虚拟内存到物理内存的映射，保证各个进程的数据不会错乱。

在32位的系统中，内存的寻址空间是2的32次方，即4GB。

从上图也可以明白，你的应用中的对象所能所使用的内存在理论上也不能操过Heap区域的大小。

Android系统是基于Linux的，但Android中的进程分为两种，一种是Native进程，一种是Java进程。我们常接触的APK应用都是运行在Java进程中的。Android应用运行于Dalvik虚拟机之上的进程，由Dalvik虚拟机负责分配和管理应用的Java对象需要的内存。而对应到内存上，就存在Natvie内存和Java内存，由Dalvik虚拟机管理的就是Java内存（或者叫Java Heap内存）。

Native进程：采用C/C++实现，不包含Dalvik实例的进程，/system/bin/目录下面的程序文件运行后都是以native 进程形式存在的，/system/bin/surfaceflinger、/system/bin/rild、procrank等就是Native进程。

一般我们常遇到的内存问题，基本上都集中在Java内存。一些游戏或视频之类的应用，有可能会更多的面对Native的内存问题。

虽然有些手机的RAM很大（如小米5S有4G RAM），但Android系统为了能同时让比较多的进程常驻内存（这样程序启动时就不用每次都重新加载到内存，从而加快切换应用的速度），它们给每一个应用进程都分配了一个有限制的较小的heapsize，当Java申请的堆内存空间超过阈值时，就会抛出OOM异常。也就是说，程序发生OMM并不表示RAM不足，而是因为程序申请的Java Heap对象超过了Dalvik虚拟机设直heapgrowthlimit。

目前主流的一些机型这个值都有190M上下，想想几年前只有16到32M，是不是很幸福?

正如我们在“图片到底是什么”那个面试题中也有说过，Bitmap图片可以放在Java堆内存中，也有些情况可以放在Native内存中来获得更大的内存，避免OOM。因为APK应用的Java进程也是运行在Native进程之上的，而Native的内存空间是不受Dalvik虚拟机的heapsize限制，相对而言大很多（Java和Native可以通过JNI进行通信）。

了解了这些基础知识后，在面试进，你可能会遇到这样的问题：“如果一个项目的代码量很大，通过代码直接分析内存问题不太现实时，你有什么手段或者工具去发现这个项目中是否存在内存问题？并说一下解决的办法或者相关的案例。对于初级的开发，你对他们有什么建议能让他们避免内存问题吗？”

未完待续。。。