一蚯妇、前言

內(nèi)存問題主要會造成如下幾個影響。第一暂筝、會發(fā)生OOM等異常箩言，因?yàn)槊總€對象都會占用一定的內(nèi)存，內(nèi)存過多會影響對象的分配失敗焕襟，嚴(yán)重者會導(dǎo)致設(shè)備重啟陨收。第二、內(nèi)存過大鸵赖，導(dǎo)致系統(tǒng)回收緩存內(nèi)存务漩，以及會加快GC頻率，從而導(dǎo)致應(yīng)用卡頓它褪。

內(nèi)存的監(jiān)控就尤為的重要饵骨。下面從幾個方面來看Android對內(nèi)存的監(jiān)控，從而有助于觀察內(nèi)存變化茫打。

二居触、free

free是輕量級的查看設(shè)備整體內(nèi)存情況，具體例子如下：

root@debian7:/proc/10# free
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       3044840     247692    2797148          0      19896     110084
-/+ buffers/cache:     117712    2927128
Swap:       901116          0     901116

其中total = used + free包吝，單位KB饼煞。
對于-/+ buffers/cache行，是從有無緩沖來看诗越。117712 = used - buffers - cached.
2927128 = free + buffers + cached.

三、/proc/meminfo文件

/proc/meminfo是free的加強(qiáng)版息堂，free中的數(shù)據(jù)也是從/proc/meminfo而來的嚷狞。

root@debian7:/proc/10# cat /proc/meminfo
MemTotal:        3044840 kB  // RAM內(nèi)存總大小
MemFree:         2797520 kB  // RAM可用內(nèi)存大小
Buffers:           19912 kB  // Buffers緩存，文件緩存
Cached:           110084 kB  // Cached緩存大小
SwapCached:            0 kB
Active:            97184 kB // 在活躍下的緩沖或高速緩沖存儲器頁面文件的大小
Inactive:          94008 kB // 非活躍下的緩沖或高速緩沖存儲器頁面文件的大小
Active(anon):      61312 kB // Active = Active(anon) + Active(file)
Inactive(anon):     6008 kB
Active(file):      35872 kB
Inactive(file):    88000 kB
Unevictable:           0 kB
Mlocked:               0 kB
SwapTotal:        901116 kB
SwapFree:         901116 kB
Dirty:                 0 kB // 等待被寫回到磁盤的內(nèi)存大小荣堰。
Writeback:             0 kB // 正在被寫回到磁盤的內(nèi)存大小床未。
AnonPages:         61188 kB
Mapped:            24656 kB // 文件通過mmap分配的內(nèi)存
Shmem:              6132 kB
Slab:              20412 kB //  內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)緩存的大小。Linux中的Slab內(nèi)存分配策略振坚，相對于伙伴系統(tǒng)分配
SReclaimable:       6288 kB
SUnreclaim:        14124 kB
KernelStack:        1000 kB
PageTables:         4656 kB
NFS_Unstable:          0 kB
Bounce:                0 kB
WritebackTmp:          0 kB
CommitLimit:     2423536 kB
Committed_AS:     535828 kB
VmallocTotal:   34359738367 kB  // 總分配的虛擬地址空間
VmallocUsed:      158760 kB  // 已分配的虛擬地址空間
VmallocChunk:   34359576572 kB
HardwareCorrupted:     0 kB
AnonHugePages:         0 kB
HugePages_Total:       0
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
DirectMap4k:       45056 kB
DirectMap2M:     2076672 kB
DirectMap1G:     1048576 kB

四薇搁、vmstat

vmstat命令可以查看內(nèi)存、IO和CPU等信息渡八。

語法命令：

Usage: vmstat [ -n iterations ] [ -d delay ] [ -r header_repeat ]
    -n iterations     數(shù)據(jù)循環(huán)輸出的次數(shù)
    -d delay          兩次數(shù)據(jù)間的延遲時長(單位：S)
    -r header_repeat  循環(huán)多少次啃洋，再輸出一次頭信息行

vmstat例子：

root@debian7:/proc/10# vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa
 0  0      0 2797396  19960 110084    0    0     1     0   13   25  0  0 100  0

procs 程序

r : 運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)量
b ：等待IO阻塞的進(jìn)程數(shù)量

memory 內(nèi)存

swpd : 虛擬內(nèi)存(swap空間)已使用的大小
free ：剩余的物理內(nèi)存大小
buff ： buff緩存大小
cache ：文件等cache大小

swap swap空間传货，內(nèi)存夠用時，si和so值都為0

si ： swap空間寫入內(nèi)存的數(shù)據(jù)量宏娄；
so：內(nèi)存寫入swap空間的數(shù)據(jù)量问裕；

IO

bi : 每秒從塊設(shè)備讀取塊的數(shù)量
bo：每秒向塊設(shè)備寫入的塊數(shù)量

system

in : 每秒的中斷次數(shù)
cs ：等秒的上下文切換次數(shù)

cpu

us : 用戶態(tài)執(zhí)行時間
sy : 內(nèi)核態(tài)執(zhí)行時間
id : 空閑時間(包括IO等待時間)
wa : 等待IO時間

五、/proc/[PID]/status

root@p212:/data/dropbear # cat /proc/4943/status
Name:   XXXXX
State:  S (sleeping) : 狀態(tài)
Tgid:   4943 ：線程組ID
Pid:    4943 ：進(jìn)程ID孵坚，同TGID粮宛，說明是主線程
PPid:   3769 ：父進(jìn)程ID
TracerPid:      0
Uid:    10039   10039   10039   10039
Gid:    10039   10039   10039   10039
Ngid:   0
FDSize: 64 ：FDSize是當(dāng)前分配過的文件描述符數(shù)量
Groups: 3003 9997 50039 ： groups表示啟動這個進(jìn)程的用戶所在的組.
VmPeak:  1503968 kB ：當(dāng)前進(jìn)程運(yùn)行過程中占用內(nèi)存的峰值
VmSize:   878224 kB  ：虛擬內(nèi)存大小
VmLck:         0 kB
VmPin:         0 kB
VmHWM:     40040 kB ：分配到物理內(nèi)存的峰值
VmRSS:     38120 kB ： 虛擬內(nèi)存駐留集合大小
VmData:   134084 kB ：進(jìn)程數(shù)據(jù)段的大小
VmStk:      8196 kB ： 進(jìn)程堆棧段的大小
VmExe:        20 kB
VmLib:     69224 kB
VmPTE:       440 kB
VmSwap:        0 kB ： 進(jìn)程占用Swap的大小.
Threads:        22 ：線程數(shù)量
SigQ:   0/2462
SigPnd: 0000000000000000 ： 存儲了該線程的待處理信號
ShdPnd: 0000000000000000 ： 存儲了該線程組的待處理信號
SigBlk: 0000000000001204 ： 存放被阻塞的信號
SigIgn: 0000000000000000 ： 存放可被忽略的信號
SigCgt: 00000002000094f8
CapInh: 0000000000000000
CapPrm: 0000000000000000
CapEff: 0000000000000000
CapBnd: 0000000000000000
Seccomp:        0
Cpus_allowed:   f
Cpus_allowed_list:      0-3
voluntary_ctxt_switches:        358 ： 進(jìn)程主動切換上下文的次數(shù)（資源得不到等）
nonvoluntary_ctxt_switches:     400 ： 進(jìn)程被動切換上下文的次數(shù).

六、Android#Runtime

Android中提供了一些接口卖宠，供使用者調(diào)用巍杈，可定時的采集以下幾種內(nèi)存情況，從而判斷當(dāng)前進(jìn)程內(nèi)存情況扛伍。

        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        long javaMax = runtime.maxMemory();  //  JVM可分配的最大內(nèi)存
        long javaTotal = runtime.totalMemory();  //  當(dāng)前分配的內(nèi)存
        long javaUsed = javaTotal - runtime.freeMemory();  //  當(dāng)前使用的內(nèi)存
        
        float proportion = (float) javaUsed / javaMax;
        Log.e("TAG", "onResume: javaMax="+javaMax+";javaTotal="+javaTotal+";javaUsed="+javaUsed+";proportion="+proportion);

七秉氧、Android#onLowMemory

在Android4.0中提供了一些監(jiān)聽內(nèi)存的接口OnLowMemory和onTrimMemory

【一】、OnLowMemory

OnLowMemory是ComponentCallbacks接口中的方法蜒秤，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)存不足汁咏，要被殺死后臺程序時，會調(diào)用該方法作媚。

可用在Application攘滩、Activity、Fragement纸泡、Service和ContentProvider中

【二】漂问、onTrimMemory

因?yàn)镺nLowMemory的接口太簡單了，并沒有提供內(nèi)存的狀態(tài)女揭，在ComponentCallbacks2中豐富了回調(diào)了接口蚤假。

public interface ComponentCallbacks2 extends ComponentCallbacks {

    /** @hide */
    @IntDef(prefix = { "TRIM_MEMORY_" }, value = {
            TRIM_MEMORY_COMPLETE,
            TRIM_MEMORY_MODERATE,
            TRIM_MEMORY_BACKGROUND,
            TRIM_MEMORY_UI_HIDDEN,
            TRIM_MEMORY_RUNNING_CRITICAL,
            TRIM_MEMORY_RUNNING_LOW,
            TRIM_MEMORY_RUNNING_MODERATE,
    })
    @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
    public @interface TrimMemoryLevel {}

    static final int TRIM_MEMORY_COMPLETE = 80;
    
    static final int TRIM_MEMORY_MODERATE = 60;
   
    static final int TRIM_MEMORY_BACKGROUND = 40;
    
    static final int TRIM_MEMORY_UI_HIDDEN = 20;

    static final int TRIM_MEMORY_RUNNING_CRITICAL = 15;

    static final int TRIM_MEMORY_RUNNING_LOW = 10;

    static final int TRIM_MEMORY_RUNNING_MODERATE = 5;

    void onTrimMemory(@TrimMemoryLevel int level);
}

同onLowMemory一致，也可用在Application吧兔、Activity磷仰、Fragement、Service和ContentProvider中境蔼。

TRIM_MEMORY_COMPLETE：內(nèi)存不足灶平，并且該進(jìn)程在后臺進(jìn)程列表最后一個，馬上就要被清理
TRIM_MEMORY_MODERATE：內(nèi)存不足箍土，并且該進(jìn)程在后臺進(jìn)程列表的中部逢享。
TRIM_MEMORY_BACKGROUND：內(nèi)存不足，并且該進(jìn)程是后臺進(jìn)程吴藻。
TRIM_MEMORY_UI_HIDDEN：內(nèi)存不足瞒爬，并且該進(jìn)程的UI已經(jīng)不可見了。
TRIM_MEMORY_RUNNING_CRITICAL：內(nèi)存不足，并且該進(jìn)程不是消耗性的后臺進(jìn)程侧但，需要清理內(nèi)存
TRIM_MEMORY_RUNNING_LOW：內(nèi)存不足矢空，并且該進(jìn)程不是消耗性的后臺進(jìn)程，需要清理內(nèi)存
TRIM_MEMORY_RUNNING_MODERATE：內(nèi)存不足俊犯，并且該進(jìn)程不是消耗性的后臺進(jìn)程妇多，需要清理內(nèi)存

八、dumpsys

通過adb shell dumpsys meminfo [pid | 包名] 可以查看單個APP內(nèi)存情況

如下：

Applications Memory Usage (kB):
Uptime: 31564143 Realtime: 31564143

** MEMINFO in pid 30712 [XXX] **
                   Pss  Private  Private  Swapped     Heap     Heap     Heap
                 Total    Dirty    Clean    Dirty     Size    Alloc     Free
                ------   ------   ------   ------   ------   ------   ------
  Native Heap     2196     2092        0        0     6144     4855     1288
  Dalvik Heap     1517     1396        0        0     3873     2449     1424
 Dalvik Other      373      372        0        0
        Stack      132      132        0        0
       Ashmem        2        0        0        0
    Other dev        5        0        4        0
     .so mmap     1148       96      156        0
    .apk mmap      326        0       28        0
    .ttf mmap       88        0       76        0
    .dex mmap     2844        4     2840        0
    .oat mmap     1204        0      164        0
    .art mmap     1321      476      368        0
   Other mmap       11        8        0        0
    GL mtrack     2960     2960        0        0
      Unknown      121      120        0        0
        TOTAL    14248     7656     3636        0    10017     7304     2712

 App Summary
                       Pss(KB)
                        ------
           Java Heap:     2240
         Native Heap:     2092
                Code:     3364
               Stack:      132
            Graphics:     2960
       Private Other:      504
              System:     2956

               TOTAL:    14248      TOTAL SWAP (KB):        0

 Objects
               Views:       15         ViewRootImpl:        1
         AppContexts:        2           Activities:        1
              Assets:        2        AssetManagers:        2
       Local Binders:        9        Proxy Binders:       12
       Parcel memory:        3         Parcel count:       14
    Death Recipients:        0      OpenSSL Sockets:        0

 SQL
         MEMORY_USED:        0
  PAGECACHE_OVERFLOW:        0          MALLOC_SIZE:        0

第一部分主要字段解析：

Native Heap ： Native堆大小
Dalvik Heap ： java堆大小
Stack ：棧大小
Ashmem ：匿名共享內(nèi)存大小
.so mmap ：映射的so庫大小
.apk mmap：apk占用內(nèi)存大小
.dex mmap ： dex占用內(nèi)存大小
Pss Total ：物理內(nèi)存總大小
Private Dirty ：進(jìn)程私有的內(nèi)存燕侠，相對磁盤數(shù)據(jù)有改動的內(nèi)存
Private Clean ：進(jìn)程私有的內(nèi)存者祖，相對磁盤數(shù)據(jù)沒有修改的內(nèi)存
Heap Size : Dalvik中，同runtime.totalMemory()
Heap Alloc : Dalvik中绢彤，同runtime.totalMemory()-runtime.freeMemory()
Heap Free : Dalvik中七问，同runtime.freeMemory()

App Summary主要字段解析：

Java Heap : Dalvik Heap 中的 Private Dirty + .art mmap 的 Private Dirty + Private Clean
Native Heap ：Native Heap
Code ： .so mmap+ .jar mmap + .apk mmap + .ttf mmap + .dex mmap + .oat mmap的 Private Dirty + Private Clean
Stack ：Stack

Objects主要字段解析：

Views ：存活的view的個數(shù)
ViewRootImpl ：存活的ViewRootImpl數(shù)量
AppContexts ：APP整個上下文數(shù)量
Activities ：存活的Activity數(shù)量

Android 內(nèi)存之監(jiān)控篇