Android 内存 优化之极致清理

阅读这篇文章你将了解到以下内容

Android app 内存信息的获取方法以及各种方法终究的获取原理。
如何解析smaps文件自定义核算愈加详细的内存占用信息。
.dex mmap内存占用优化，如何经过简略的hook 获取到类加载信息,加载类所在dex文件地址。
.dex mmap内存优化终极计划 3行代码优化。

布景

小米小组件进程内存占用PSS必须小于35M dev.mi.com/console/doc…

优化

了解android 内存指标获取原理

优化前进程内存信息dump

上图咱们能够看出pss total占用了135M超出了100M

简略优化

针对上面状况咱们很容易想到在子进程application阶段移除非必要功用。经过裁剪能裁剪的代码和功用咱们得到了以下优化作用。

提交小米测验后很快被打回了,测验反馈运用内存超过了51M ,看了下测验脚本是1秒取一次内存，结果取最大值，小米这边测验51M是关了主进程测验的，而咱们自己测验是开着主进程。这是因为Pss是平摊核算后的运用内存(有些内存会和其他进程同享，例如mmap进来的)，咱们开多个进程后同享内存就会被平均到其他进程。关闭主进程后测验内存占用能到56M

持续剖析优化

上面咱们发现Code部分占用了37M,Java Heap部分占用了10M

Java heap问题剖析

Java heap = dalvik private_dirty(772)+art mmap private_dirty(10132) +art mmap private_clean(84)

结合hprof文件剖析,app heap占用仅1.2M 首要在image heap上，能够剖分出Class加载是首要原因。

Code 问题剖析

Code问题首要剖析.dex mmap 34680/56526 = 61%

了解android 内存指标获取原理后,咱们手动解析一些smaps文件看下.dex 散布。

从之前的测验包数据看内存占用首要在base.vdex上，这部分是dex加载也和class加载相关

vdex文件

首要目的：下降dex2oat履行耗时 1、当体系OTA后，关于安装在data分区下的app，因为它们的apk都没有任何变化，那么在初次开机时，关于这部分app假如有vdex文件存在的话，履行dexopt时就能够直接越过verify流程，进入compile dex的流程，然后加速初次开机速度； 2、当app的jit profile信息变化时，background dexopt会在后台重新做dex2oat，因为有了vdex，这个时分也能够直接越过

vdex便是verified dex，包括 raw dex +（quicken info)

优化思路

经过applicaion 修正，除去widgetProvider进程不必要的类加载从Hprof文件剖析。还是有加载一些不必要的类。
对dex次序做调整 ,类名混杂。

因为dex文件在生成时按字母次序摆放。因为4KB页面加载的原因，实践运行时会加载许多相邻但不会被用到的数据。例如在代码中运用了A1类，虚拟机就需求加载包括A1类数据的页面。但因为A1的数据只有1KB，那在加载的4KB页面中，还会有A2A3A4类，总共占用了4KB内存。

假设咱们的代码里在用到A1类后，还会用到B1、C1、D1类，那么假如能在dex文件中将A1、B1、C1、D1类放在一同，虚拟机就只需求加载一个4KB页面，优化的思路便是调整dex文件中数据的次序，将能够用到的数据紧密摆放在一同，Proguard东西能够对类名进行修正，依据程序运行的逻辑将那些会相互调用的类改为同一个packag名，这样就能够使他们的数据摆放在一同。

优化实践

代码修正

经过对比hprof文件和smali文件发现 BaseApplicatoin中存在aspectj, Fastjson等代码，子进程中移除。
gson代码转为jsonobject完成

定论根本没什么下降

包名重混杂测验

排查到四个组件下keep规则影响到类名混杂。
参加包名类名反混杂后包体减少1.6M

内存测验定论根本没什么下降

深化优化

这一步咱们首要便是去要研讨base.vdex 里边的内存占用是如何核算的。

vdex格式介绍

这边hook打印下打开.vdex文件的堆栈。然后从这附近去检查相关源码OpenAtAddress

ART 类加载日志hook

base.vdex是经过mmap的方法加载的,那便是在实践拜访的时分也便是类加载的时分才会触发内存加载，现阶段咱们想知道的是加载了哪些类之后导致内存占用上去了，其实art中自身有类加载的一些日志

不过这class_linker开关默许是关的, 咱们经过xdl找到这个全局特点后修正class_linker为true

Class load 日志。拿到class load日志后很容易能够看出某个类什么时分从哪个dex加载的。(额定提一下,这个日志在咱们排查framework的问题时也特别有用,咱们能够依据问题类拿到jar包或apk进行反编译排查问题)

所以咱们的优化思路便是减少类加载的dex数量。对load类进行移除测验内存，对一些其他dex类进行移除后能够发现，如下图内存占用确实降了下来。

定论：测验包code内存占用显着下降

testflight打包后内存未显着下降

开始发现线程监控和神策有代码注入导致dex加载个数又变多了。

测验包发现一段时间后未加载类 code占用也提升了。

主张内核开释vdex rss

盯梢源码发现体系或许会有运用madvise预载操作。

测验经过madvise_dontneed直接discard filed-backed VMA数据

定论：vdex峰值下降10M 一段时间后.dex mmap 内存pss占用显著下降

终究计划

咱们在小米机型上运用madvise_dontneed计划开释base.vdex内存。

代码仅在小米组件进程生效，不影响主进程。
经过art 类加载日志能够知道组件进程加载的类很少，所以运用时再经过mmap load到内存对组件进程功能影响也很小。
小米侧内存测验Pass

Android内存指标的获取原理

常用的检查内存信息方法

检查android studio 的profile面板
运用多啦A梦等客户端东西
运用 adb shell dumpsys meminfo <pid_of_app>命令

Android studio profile 完成

android.googlesource.com/platform/to…

获取代码在
profiler/native/perfd/memory/memory_usage_reader_impl.cc
经过
dumpsys meminfo --local --checkin pid 完成

客户端代码调用获取api

private int getPss(int pid){
ActivityManager am =(ActivityManager) context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE)
MemoryInfo meminfo = am.getProcessMemoryInfo(pid)[0];
return meminfo.getTotalPss();
}

Debug.MemoryInfo memInfo = new Debug.MemoryInfo();
Debug.getMemoryInfo(memInfo);

Adb dumpsys meminfo

内存获取方法的原理

这里就不逐个去剖析各种获取方法的源码了，先给出定论再结合adb dumpsys计划剖析

跟源码后每种指标获取方法都指向了一个文件proc/pid/smaps

读取进程smaps的节点, /proc/pid/smaps 咱们app中这个文件有9w+行

/proc/PID/smaps 文件是基于 /proc/PID/maps 的扩展，他展示了一个进程的内存耗费，比同一目录下的maps文件更为详细。

（图片来历网络）

依据特点的不同，进程的虚拟地址空间被划分红若干个vma，每一个vma经过vm_next和vm_prev组成双向链表,链表头坐落进程的task->mm->mmap.当经过proc接口读取进程的smaps文件时,内核会首先找到该进程的vma链表头,遍历链表中的每一个vma，经过walk_page_vma统计这块vma的运用状况,最后显示出来。

smaps字段介绍.

size 是进程运用内存空间，并不一定实践分配了内存(VSS)
Rss是实践分配的内存(不需求缺页中断就能够运用的)
Pss是平摊核算后的运用内存(有些内存会和其他进程同享，例如mmap进来的)
Shared_Clean 和其他进程同享的未改写页面
Shared_Dirty 和其他进程同享的已改写页面
Private_Clean 未改写的私有页面页面
Private_Dirty 已改写的私有页面页面
Referenced 标记为拜访和运用的内存巨细
Anonymous 不来自于文件的内存巨细
Swap 存在于交流分区的数据巨细(假如物理内存有限，或许存在一部分在主存一部分在交流分区)
KernelPageSize 内核页巨细
MMUPageSize MMU页巨细，根本和Kernel页巨细相同

一般来说内存占用巨细有如下规律：VSS >= RSS >= PSS >= USS

VSS – Virtual Set Size 虚拟耗用内存（包括同享库占用的内存）

RSS – Resident Set Size 实践运用物理内存（包括同享库占用的内存）

PSS – Proportional Set Size 实践运用的物理内存（比例分配同享库占用的内存）

USS – Unique Set Size 进程独自占用的物理内存（不包括同享库占用的内存

Adb dumpsys part 1

smap中内存分类枚举 load_maps源码地址，这里会依照name的命名规则来过滤不同类型的内存进行分组。我这边把过滤规则贴到了类型后面。adb dumpsys图中第一部分便是运用分组后的数据核算而来。

Adb dumpsys part 2

  long nativeMax = Debug.getNativeHeapSize() / 1024;
            long nativeAllocated = Debug.getNativeHeapAllocatedSize() / 1024;
            long nativeFree = Debug.getNativeHeapFreeSize() / 1024;
            Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
            runtime.gc();  // Do GC since countInstancesOfClass counts unreachable objects.
            long dalvikMax = runtime.totalMemory() / 1024;
            long dalvikFree = runtime.freeMemory() / 1024;
            long dalvikAllocated = dalvikMax - dalvikFree;

Adb dumpsys part 3

gpu这部分内存需求经过gpu 文件节点获取。

Adb dumpsys part 4

  pw.println(" App Summary");
        printRow(pw, TWO_COUNT_COLUMN_HEADER, "", "Pss(KB)", "", "Rss(KB)");
        printRow(pw, TWO_COUNT_COLUMN_HEADER, "", "------", "", "------");
        printRow(pw, TWO_COUNT_COLUMNS,
                "Java Heap:", memInfo.getSummaryJavaHeap(), "", memInfo.getSummaryJavaHeapRss());
        printRow(pw, TWO_COUNT_COLUMNS,
                "Native Heap:", memInfo.getSummaryNativeHeap(), "",
                memInfo.getSummaryNativeHeapRss());
        printRow(pw, TWO_COUNT_COLUMNS,
                "Code:", memInfo.getSummaryCode(), "", memInfo.getSummaryCodeRss());
        printRow(pw, TWO_COUNT_COLUMNS,
                "Stack:", memInfo.getSummaryStack(), "", memInfo.getSummaryStackRss());
        printRow(pw, TWO_COUNT_COLUMNS,
                "Graphics:", memInfo.getSummaryGraphics(), "", memInfo.getSummaryGraphicsRss());
        printRow(pw, ONE_COUNT_COLUMN,
                "Private Other:", memInfo.getSummaryPrivateOther());
        printRow(pw, ONE_COUNT_COLUMN,
                "System:", memInfo.getSummarySystem());
        printRow(pw, ONE_ALT_COUNT_COLUMN,
                "Unknown:", "", "", memInfo.getSummaryUnknownRss());
        pw.println(" ");
        if (memInfo.hasSwappedOutPss) {
            printRow(pw, THREE_COUNT_COLUMNS,
                    "TOTAL PSS:", memInfo.getSummaryTotalPss(),
                    "TOTAL RSS:", memInfo.getTotalRss(),
                    "TOTAL SWAP PSS:", memInfo.getSummaryTotalSwapPss());
        } else {
            printRow(pw, THREE_COUNT_COLUMNS,
                    "TOTAL PSS:", memInfo.getSummaryTotalPss(),
                    "TOTAL RSS:", memInfo.getTotalRss(),
                    "TOTAL SWAP (KB):", memInfo.getSummaryTotalSwap());

Java Heap
- // dalvik private_dirty dalvikPrivateDirty // art mmap private_dirty + private_clean + getOtherPrivate(OTHER_ART);
Native Heap
- libc_malloc
Code
- // so mmap private_dirty + private_clean getOtherPrivate(OTHER_SO) // jar mmap private_dirty + private_clean + getOtherPrivate(OTHER_JAR) // apk mmap private_dirty + private_clean + getOtherPrivate(OTHER_APK) // ttf mmap private_dirty + private_clean + getOtherPrivate(OTHER_TTF) // dex mmap private_dirty + private_clean + getOtherPrivate(OTHER_DEX) // oat mmap private_dirty + private_clean + getOtherPrivate(OTHER_OAT);
- 一切私有静态资源求和
Stack
- // stack private_dirty getOtherPrivateDirty(OTHER_STACK);
- 进程自身栈占用的巨细。
Graphic
- //Gfx Dev private_dirty + private_clean getOtherPrivate(OTHER_GL_DEV) // EGL mtrack private_dirty + private_clean + getOtherPrivate(OTHER_GRAPHICS) // GL mtrack private_dirty + private_clean + getOtherPrivate(OTHER_GL);
System
- Pss Total 的和- Private Dirty 和Private Clean 的和

体系占用的内存,例如一些同享的字体,图画资源等。

Android内存优化之极致清理

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布景

优化

优化前进程内存信息dump

简略优化

持续剖析优化

Java heap问题剖析

Code 问题剖析

优化思路

优化实践

代码修正

包名重混杂测验

深化优化

ART 类加载日志hook

主张内核开释vdex rss

终究计划

Android内存指标的获取原理

常用的检查内存信息方法

Android studio profile 完成

客户端代码调用获取api

Adb dumpsys meminfo

内存获取方法的原理

smaps字段介绍.

Adb dumpsys part 1

Adb dumpsys part 2

Adb dumpsys part 3

Adb dumpsys part 4

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包名重混杂测验

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ART 类加载日志hook

主张内核开释vdex rss

终究计划

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常用的检查内存信息方法

Android studio profile 完成

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内存获取方法的原理

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