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探究android:largeHeap

01-29

在日常的Android開發中，我們必然遇到過OutOfMemoryError這樣的崩潰，產生的原因無外乎兩點，一是內存過小不夠用，二是程序設計有誤，導致不能釋放內存，其中後者情況較多。在解決這個問題時，我們亦或多或少聽到android:largeHeap，然而這個概念又是什麼呢，它該如何使用，存在哪些問題呢。本文講比較全面介紹Android中的largeHeap幫助各位全面深入了解這個概念。

磨刀不誤砍柴工

為了便於理解，先簡單介紹一些和文章相關的基礎概念。

  • 通常，一個Android程序在運行時會啟動一個Dalvik虛擬機（暫不討論ART模式）
  • 虛擬機的運行時內存一般由堆和棧兩大部分構成。
  • 棧是存儲方法調用的一片內存數據區。
  • 堆內存佔據了虛擬機的大部分內存空間，程序執行時產生的對象就分配在堆內存上。
  • 如果是堆內存沒有可用的空間存儲生成的對象，JVM會拋出java.lang.OutOfMemoryError。

如若具體了解堆和棧，請參考文章Java中的堆和棧的區別和JVM運行時的數據區

largeHeap介紹

一個應用如果使用了largeHeap，會請求系統為Dalvik虛擬機分配更大的內存空間。使用起來也很方便，只需在manifest文件application節點加入android:largeHeap=「true」即可。

<application android:icon="@drawable/icon"n android:allowBackup="false"n android:label="@string/app_name"n android:debuggable="true"n android:theme="@android:style/Theme.Black"n android:largeHeap="true"n>n

largeHeap有多大

在Android中，有如下兩個方法可以幫助我們查看當前內存大小

  • ActivityManager.getMemoryClass()獲得內用正常情況下內存的大小
  • ActivityManager.getLargeMemoryClass()可以獲得開啟largeHeap最大的內存大小

然而largeHeap這個最大值是如何決定的呢？想要了解這個問題，我們就需要看一下Android系統中的一個文件。

這個文件路徑是/system/build.prop，由於文件比較大，這裡我們只截取關於dalvik內存的配置信息，如下。

dalvik.vm.heapstartsize=8mndalvik.vm.heapgrowthlimit=192mndalvik.vm.heapsize=512mndalvik.vm.heaptargetutilization=0.75ndalvik.vm.heapminfree=2mndalvik.vm.heapmaxfree=8mn

上面有諸多配置，但從字面意思也不難理解，為了正確理解，有必要逐一解釋一下。

dalvik.vm.heapstartsize=8m

相當於虛擬機的 -Xms配置，該項用來設置堆內存的初始大小。

dalvik.vm.heapgrowthlimit=192m

相當於虛擬機的 -XX:HeapGrowthLimit配置，該項用來設置一個標準的應用的最大堆內存大小。一個標準的應用就是沒有使用android:largeHeap的應用。

dalvik.vm.heapsize=512m

相當於虛擬機的 -Xmx配置，該項設置了使用android:largeHeap的應用的最大堆內存大小。

dalvik.vm.heaptargetutilization=0.75

相當於虛擬機的 -XX:HeapTargetUtilization,該項用來設置當前理想的堆內存利用率。其取值位於0與1之間。當GC進行完垃圾回收之後，Dalvik的堆內存會進行相應的調整，通常結果是當前存活的對象的大小與堆內存大小做除法，得到的值為這個選項的設置，即這裡的0.75。注意，這只是一個參考值，Dalvik虛擬機也可以忽略此設置。

dalvik.vm.heapminfree=2m與dalvik.vm.heapmaxfree=8m

dalvik.vm.heapminfree對應的是-XX:HeapMinFree配置，用來設置單次堆內存調整的最小值。dalvik.vm.heapmaxfree對應的是-XX:HeapMaxFree配置，用來設置單次堆內存調整的最大值。通常情況下，還需要結合上面的 -XX:HeapTargetUtilization的值，才能確定內存調整時，需要調整的大小。

largeHeap需要許可權么

為何有此疑問呢？ 原因是這樣的。 首先一個設備的內存是固定的，當我們使用了largeHeap之後就可以使我們的程序內存增加，但這部分增加的內存有可能是源自被系統殺掉的後台程序。所以，使用largeHeap理論上是有可能殺掉其他的程序的。

然而，結果就是不需要許可權，Google在一開始就是這樣，只需要簡單在Application元素上加入android:largeHeap=「true」就能正常使用。

largeHeap對GC的影響

擁有了更多的內存，是不是就意味著要花更多的時間遍歷對象垃圾回收呢？其實不然。

首先largeHeap自Android 4.0開始支持，而並發的垃圾回收方式從Android 2.3開始引入。

在引入並發垃圾回收之前，系統採用了Stop-the-World回收方式，進行一次垃圾回收通常消耗幾百毫秒，這是很影響交互和響應的。

引入並發垃圾回收之後,在GC開始和結束的階段會有短暫的暫停時間，通常在10毫秒以內。

因此在支持largeHeap的系統上都採用了並發垃圾回收，GC的Pause Time不會很長，對交互響應影響甚微。

慎用largeHeap

對於largeHeap的使用，我們該持有的謹慎的態度，largeHeap可以使用，但是要謹慎。

對於本身對內存要求過大的圖片或者視頻應用，我們可以使用largeHeap。

除上面的情況，如果僅僅是為了解決OutOfMemoryError這樣的問題，而嘗試使用largeHeap分配更大內存的這種指標不治本的方法不可取。對待這樣的OOM問題，建議閱讀以下幾篇文章，了解Android中內存泄露和垃圾回收，從代碼上去查找問題，從根本上解決問題。

補漏

無論是否開啟largeHeap，ActivityManager.getLargeMemoryClass()都可以列印出largeHeap的大小。因為其本身只是讀取了配置文件的值而已。即下面的代碼無論largeHeap開啟與否，列印出來的日誌都相同

ActivityManager activityManager = (ActivityManager) getSystemService(ACTIVITY_SERVICE);nn int largeMemoryClass = activityManager.getLargeMemoryClass();n int memoryClass = activityManager.getMemoryClass();nn ActivityManager.MemoryInfo info = new ActivityManager.MemoryInfo();n activityManager.getMemoryInfo(info);nn Log.d(LOGTAG, "largeMemoryClass = " + largeMemoryClass);n Log.d(LOGTAG, "memoryClass = " + memoryClass);n

如何驗證

關於如何驗證，這裡設置一個按鈕，每次創建100M的內存對象，觀察開啟largeHeap前後的反應

private ArrayList<byte[]> mLeakyContainer = new ArrayList<>();n @Overriden protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {n super.onCreate(savedInstanceState);n setContentView(R.layout.activity_main);n findViewById(R.id.testBtn).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {n @Overriden public void onClick(View v) {n byte[] b = new byte[100 * 1000 * 1000];n mLeakyContainer.add(b);n }n });n testMemoryInfo();n }n

  • 以正常情況下可用192M內存為例，點擊兩次按鈕，應用崩潰。
  • 然後在manifest開啟largeHeap，以最大512M內存可用為例，點擊6次應用崩潰

驗證源碼可以訪問github查看largeHeapDemo

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