Android 應(yīng)用運(yùn)行在 Java 虛擬機(jī)上尝胆，每打開一個(gè) Android app 都會(huì)打開一個(gè)獨(dú)立的虛擬機(jī)。運(yùn)行虛擬機(jī)時(shí)會(huì)在設(shè)備的寄存器上開辟一塊內(nèi)存空間作為虛擬機(jī)的內(nèi)存區(qū)域旨枯。虛擬機(jī)的內(nèi)存區(qū)域一般劃分為堆平挑、棧客税、方法區(qū)/靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)艘策、運(yùn)行時(shí)常量池蹈胡、本地方法棧等。

堆朋蔫、棧

堆是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域（因?yàn)橄到y(tǒng)是用鏈表來存儲(chǔ)堆中的空閑內(nèi)存地址）罚渐。堆上分配內(nèi)存的過程為動(dòng)態(tài)分配過程，在堆中存放由 new 關(guān)鍵字創(chuàng)建的對(duì)象或數(shù)組斑举。堆的內(nèi)存管理是由 Java 的 GC（垃圾回收機(jī)制）來管理的搅轿。通常我們所說的內(nèi)存優(yōu)化即是堆內(nèi)存的優(yōu)化病涨。

棧是針對(duì)線程來說的富玷，每個(gè)線程都有一個(gè)棧。棧中主要存放基本類型的變量和對(duì)象的引用既穆，并且對(duì)象本身是沒有存放在棧中赎懦，而是存放在堆中的。

當(dāng)方法執(zhí)行時(shí)幻工，方法內(nèi)部的局部變量被創(chuàng)建励两，基本類型的變量會(huì)直接存放在棧中，引用類型的變量則會(huì)將該引用變量在堆中的內(nèi)存地址存放在棧中囊颅。方法執(zhí)行結(jié)束時(shí)当悔，這些局部變量在棧中所占的內(nèi)存空間就會(huì)被釋放傅瞻。

舉個(gè)例子：

public class Person {
    int i = 1;
    Girl g1 = new Girl();

    public void x() {
        int j = 1;
        Girl g2 = new Girl();
        Girl g3 = g1;
    }
}

i、g1為成員變量盲憎，j嗅骄、g2、g3為方法x()中的局部變量饼疙，i和g1字段屬于類溺森，類最終是要被new出來。所以i和g1存放在堆中的窑眯。j為基本類型屏积，作為局部變量肯定是存放在棧中的。g2和g3都為引用類型磅甩，它們引用的對(duì)象實(shí)體是存放在堆中的炊林，在棧中只存有他們的引用（堆中的內(nèi)存地址），當(dāng)方法執(zhí)行結(jié)束后卷要，棧中的引用被釋放铛铁。

總結(jié)： 成員變量（基本類型和引用類型）全部存儲(chǔ)在堆中；基本類型的局部變量存儲(chǔ)在棧中却妨；引用類型的局部變量的對(duì)象實(shí)體是存在堆中饵逐，棧中只存有它的引用。

垃圾回收器 GC

棧內(nèi)存的特點(diǎn)是效率高彪标、速度快倍权，并且在方法結(jié)束時(shí)就自動(dòng)釋放，但是它的容量有限捞烟。而堆內(nèi)存空間的釋放完全依賴于 GC 薄声。在程序的運(yùn)行過程中，GC 會(huì)不定時(shí)的被喚醒檢查是否有沒有被引用的對(duì)象题画，并釋放他們的空間默辨。

一般在堆內(nèi)存占用較多（內(nèi)存不足）的空閑時(shí)候系統(tǒng)可能會(huì)自動(dòng)執(zhí)行垃圾回收。但是垃圾回收機(jī)制只針對(duì)“垃圾”有效苍息。所謂垃圾缩幸，是指存在于堆中，并且程序不能再訪問到的對(duì)象（不可達(dá)的對(duì)象）竞思。GC 在執(zhí)行垃圾回收時(shí)表谊，會(huì)將不可達(dá)的對(duì)象放入垃圾回收器中，而對(duì)于那些還處于引用狀態(tài)即可達(dá)對(duì)象 GC 會(huì)根據(jù)該對(duì)象的引用狀態(tài)來決定是否回收盖喷。

Java中對(duì)象的引用狀態(tài)有強(qiáng)引用爆办、軟引用、弱引用课梳、虛引用4種距辆。

強(qiáng)引用

強(qiáng)引用是使用最普遍的引用方式余佃，我們平常使用的大部分引用都是強(qiáng)引用。如果一個(gè)對(duì)象具有強(qiáng)引用跨算，那垃圾回收器絕不會(huì)回收它咙冗。當(dāng)內(nèi)存空間不足，Java 虛擬機(jī)寧愿拋出 OutOfMemoryError 錯(cuò)誤漂彤，使程序異常終止雾消，也不會(huì)靠回收具有強(qiáng)引用的對(duì)象來解決內(nèi)存不足的問題。

軟引用

一個(gè)對(duì)象具有軟引用挫望，如果內(nèi)存空間足夠立润，垃圾回收器就不會(huì)回收它；如果內(nèi)存空間不足了媳板，就會(huì)回收這些對(duì)象的內(nèi)存桑腮。只要垃圾回收器沒有回收它，該對(duì)象就可以被程序使用蛉幸。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        SoftReference<Person> sr = new SoftReference<Person>(person);
        person = null;
        if (sr != null) {
            person = sr.get();
        } else {
            person = new Person();
            sr = new SoftReference<Person>(person);
        }
    }
}

弱引用

在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內(nèi)存區(qū)域的過程中破讨，一旦發(fā)現(xiàn)了具有弱引用的對(duì)象，不管當(dāng)前內(nèi)存空間足夠與否奕纫，都會(huì)回收它的內(nèi)存提陶。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        WeakReference<Person> wr = new WeakReference<Person>(person);
        person = null;
        if (wr != null) {
            person = wr.get();
        } else {
            person = new Person();
            wr = new WeakReference<Person>(person);
        }
    }
}

虛引用

如果一個(gè)對(duì)象僅持有虛引用，那么它就和沒有任何引用一樣匹层，在任何時(shí)候都可能被垃圾回收器回收隙笆。虛引用主要用來跟蹤對(duì)象被垃圾回收的活動(dòng)，我們平常一般不會(huì)使用升筏。

需要注意的是撑柔，GC 什么時(shí)候回收垃圾是無法控制的，垃圾回收時(shí)間也是無法預(yù)料的您访。

GC 內(nèi)存管理機(jī)制雖然能幫助我們自動(dòng)管理內(nèi)存铅忿，避免了程序員主動(dòng)釋放內(nèi)存的繁瑣工作，但它不能解決所有的問題灵汪。GC不能回收的對(duì)象可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄露檀训，甚至使整個(gè)程序發(fā)生OOM。

內(nèi)存泄露

當(dāng)一個(gè)對(duì)象在程序執(zhí)行過后已經(jīng)不需要再使用了识虚，但是有其他的對(duì)象仍然持有該對(duì)象的引用肢扯，以致該對(duì)象不能被 GC 回收妒茬，那么這個(gè)對(duì)象會(huì)一直占據(jù)內(nèi)存担锤，從而導(dǎo)致該內(nèi)存不可用。這種本該被GC回收（不再需要用了）而又不能被回收（被其他對(duì)象持有引用）以致停留在堆內(nèi)存中的對(duì)象就造成了內(nèi)存泄露乍钻。

內(nèi)存溢出

內(nèi)存溢出肛循，OutOfMemory 铭腕，即 我們通常所說的OOM，是指程序在申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)多糠，沒有足夠的內(nèi)存空間供其使用累舷。

在Android中，有以下幾種情況可能發(fā)生內(nèi)存溢出：
1.內(nèi)存泄露可能導(dǎo)致內(nèi)存溢出的發(fā)生夹孔；
2.一次加載的數(shù)據(jù)量過大被盈，如一次從數(shù)據(jù)庫讀取過多數(shù)據(jù)；
3.保存了許多耗用內(nèi)存過大的對(duì)象（如Bitmap）或加載單個(gè)超大的圖片搭伤，造成內(nèi)存超出限制只怎；
4.代碼中存在死循環(huán)或循環(huán)產(chǎn)生過多重復(fù)的對(duì)象實(shí)體。

GC能自動(dòng)回收并釋放無用的對(duì)象怜俐，但是如果程序頻繁的GC也會(huì)導(dǎo)致一些問題身堡。

頻繁GC

程序在執(zhí)行GC操作的時(shí)候，任何線程的任何操作都會(huì)需要暫停拍鲤，等待GC操作完成之后贴谎，其他操作才能夠繼續(xù)運(yùn)行。故而如果Andorid應(yīng)用頻繁GC季稳，UI線程有可能會(huì)暫停擅这，從而導(dǎo)致導(dǎo)致界面卡頓。

導(dǎo)致頻繁GC主要有兩個(gè)方面的原因：
1.內(nèi)存抖動(dòng)景鼠， 即大量的對(duì)象被創(chuàng)建又在短時(shí)間內(nèi)馬上被釋放蕾哟。
2.瞬間產(chǎn)生大量對(duì)象會(huì)嚴(yán)重占用內(nèi)存區(qū)域，當(dāng)達(dá)到閥值莲蜘， 剩余空間不夠的時(shí)候谭确，就會(huì)觸發(fā)GC。即使每次分配的對(duì)象需要占用很少的內(nèi)存票渠，但是他們疊加在一起會(huì)增加堆內(nèi)存的壓力逐哈， 從而觸發(fā)更多的GC。

OK问顷，Android內(nèi)存優(yōu)化的概述就到此為止昂秃。后面會(huì)詳細(xì)介紹Android中的內(nèi)存泄露及相關(guān)優(yōu)化。