安卓性能调优：内存使用分析和方法调用优化

Android 应用的性能分析，优化，需要检查分析内存使用情况和方法调用情况。本文给出进行这两方面分析的工具和方法。

内存使用分析

1. 分析内存使用

虽然Android系统的Dalvik虚拟机有垃圾回收机制，但因手机内存使用存在不同于普通PC的更大的限制，内存使用方面的问题，我们更应多加注意。

1. 一些内存使用问题会非常明显，比如内存耗尽（不足）时触发的OutOfMemoryError可能会使App直接崩溃。

2. 另有一些内存问题则表现得不那么明显，但他们会让你的App以及系统变得越来越慢。

当有以上两种情况之一时，就得看看内存的使用情况了，是否存在：

• 过大的对象，占用内存
• 有些对象一直被创建，从未被释放。

2. 工具

在Android的ADT中，提供了两种工具可以用来分析内存使用

• 对象分配相关：DDMS中的Allocation Tracker。借助这个工具可以查看对象的生成和分配情况, 可了解到对象在何时被创建，但无法了解整个App的对象分配情况。

• Heap使用情况相关：

  1. DDMS中的Heap工具。
  2. hprof导出工具，在DDMS中导出hprof文件，在Memory Analyzer中查看。

hprof文件是Java 虚拟机的Heap快照

3. 查看Heap实时情况

1. 打开DDMS，选中应用,点击Update Heap按钮
2. 右侧Heap标签页，显示了Heap使用情况
3. 操作应用，看哪些操作将导致内存用量增大

4. Memeory Analyzer分析内存使用情况

根据实时的Heap使用情情况，我们可以大致判断哪些操作，哪些页面可能存在内存是一共问题，但是具体的问题的需要更进一步的数据。

Allocation Tracker提供了对象分配和被引用的详细的信息

另外，还提供了一个报告，为我们分析提供参考

请在此处下载：Memeory Analyzer

我们可以通过DDMS导出hprof文件，在Memeory Analyzer中分析, 如下:

1. 打开DDMS, 选中应用，点击Dump HPROF file, 等待一段时间, 10几秒甚至更长，保存hprof文件。

2. 导出的文件为Dalvik虚拟机格式的，需要转成J2SE虚拟机格式的，否则Memeory Analyzer无法打开

   在windows中，cmd：

   cd /d D:\android\adt\adk\tools
   hprof-conv.exe D:\tmp\com.srain.cube.sample.hprof D:\tmp\com.srain.cube.sample-conv.hprof
   

3. 在Memeory Analyzer 中打开文件 打开文件分析的过程中，会提示是否生成分析报告，分析报告会指出哪些对象是可疑的占用内存的对象。

界面展示大致如下: 

点击Histogram:

各对象在列表中，可排序：

• Shallow Heap: 占用的真正的内存大小
• Retained Heap: 对象自身的大小 + 所维护的引用的大小

选中某个对象，List Objects -> with incoming reference / with outcoming reference 可查看引用和被应用的情况。 根据这些，加上搜索，可判断未释放的或者过大的有问题的对象的位置。

Memeory Analyzer功能强大，更多用法，点击这里

方法调用分析

App不流畅卡顿，和方法执行速度有更直接的关系。 主UI线程上的耗时操作，超过5s，系统就会提示用户，是否终止程序。 在ListView中的getView()方法，一个耗时10ms的操作就足够把你的列表卡顿得惨不忍睹。

Android框架Debug类提供了方法，记录方法调用的执行数据到一个trace文件，在代码中：

// 开始 trace文件位置: /sdcard/cube.trace
Debug.startMethodTracing("cube");

// ...
// 其他的代码

// 停止
Debug.stopMethodTracing();

在模拟器或者没SDK的真机上调试时，直接使用 /sdcard下的路径可能会有Permission deny错误，改用机身内部存储试试。

生成的trace文件，通过adb pull存到本地。

adb pull /sdcard/cube.trace D:\tmp\cube.trace

直接在ADT的eclipse中打开:

上图中：

1. 上部区域(Timeline Panel)为各线程的时间线上的概况
   • 在区域1，鼠标为左右箭头状，在放大之后，可拖动缩小尺寸
   • 鼠标放在各线程时间轴区域，比如主线程的2区域，鼠标成十字状，左右拖动可以选择关注区域，选择合适的关注区域，松开鼠标，区域将放大。
2. 下部区域(Profile Panel)为方法调用情况, 几个参数介绍如下：
   • cpu time，方法执行的真正的时间
   • real time, cpu time + 其他时间(IO wait, Thread wait)
   • Inc xxx Time, Inc 为 inclusive 缩写，本方法调用时间以及本方法内部所调用的方法(子方法)的总和
   • Excl xxx Time, Excl 为exclusive 的缩写，指的除去子方法，该方法本身执行时间
   • Calls + RecurCalls/Total, 显示父子方法调用次数占比
3. 选中一个方法，在时间线图中会有突出显示。放大时间线图，可直观看出方法执行时间长度；看调用图，可找出该方法被调用的层次关系。
4. 查看Excl Time 和Inc Time，分析调用关系，可找出真正耗时的方法，找出性能瓶颈。

上图中，Excl Time 排名第二的方法 bytesToHexString 很可能是有性能问题的。