Android內(nèi)存機制分析上篇:了解Android堆和棧
昨天用Gallery做了一個圖片瀏覽選擇開機畫面的功能,當我加載的圖片多了就出現(xiàn)OOM問題。以前也出現(xiàn)過這個問題,那時候并沒有深究。這次打算好好分析一下Android的內(nèi)存機制。
因為我以前是做VC++開發(fā),因此對C++在Window下的內(nèi)存機制還是比較了解。不過轉到Android后,一直都沒有刻意去處理內(nèi)存問題,因為腦子里一直想著Java的GC機制。不過現(xiàn)在想想,自己對Android的GC和內(nèi)存管理并不了解,自己寫的代碼在內(nèi)存哪里運行都不清楚,心里不淡定啊。。。。
畢竟我以前寫C++的時候,什么時候在哪里申請內(nèi)存,什么時候釋放內(nèi)存,會不會棧溢出或者堆內(nèi)存泄露都了如指掌。言歸正傳,今天打算先了解一下Android的堆和棧跟C++有何區(qū)別。
1、dalvik的Heap和Stack
這里說的只是dalvik java部分的內(nèi)存,實際上除了dalvik部分,還有native。這個以后再說。
下面針對上面列出的數(shù)據(jù)類型進行說明,只有了解了我們申請的數(shù)據(jù)在哪里,才能更好掌控我們自己的程序。
2、對象實例數(shù)據(jù)
實際上是保存對象實例的屬性,屬性的類型和對象本身的類型標記等,但是不保存實例的方法。實例的方法是屬于數(shù)據(jù)指令,是保存在Stack里面,也就是上面表格里面的類方法。
對象實例在Heap中分配好以后,會在stack中保存一個4字節(jié)的Heap內(nèi)存地址,用來查找對象的實例。因為在Stack里面會用到Heap的實例,特別是調(diào)用實例的時候需要傳入一個this指針。
3、方法內(nèi)部變量
類方法的內(nèi)部變量分為兩種情況:簡單類型保存在Stack中;對象類型在Stack中保存地址,在Heap 中保存值。
4、非靜態(tài)方法和靜態(tài)方法
非靜態(tài)方法有一個隱含的傳入?yún)?shù),這個參數(shù)是dalvik虛擬機傳進去的,這個隱含參數(shù)就是對象實例在Stack中的地址指針。因此非靜態(tài)方法(在Stack中的指令代碼)總是可以找到自己的專用數(shù)據(jù)(在Heap 中的對象屬性值)。當然非靜態(tài)方法也必須獲得該隱含參數(shù),因此非靜態(tài)方法在調(diào)用前,必須先new一個對象實例,獲得Stack中的地址指針,否則dalvik虛擬機將無法將隱含參數(shù)傳給非靜態(tài)方法。
靜態(tài)方法沒有隱含參數(shù),因此也不需要new對象,只要class文件被ClassLoader load進入JVM的Stack,該靜態(tài)方法即可被調(diào)用。所以我們可以直接使用類名調(diào)用類的方法。當然此時靜態(tài)方法是存取不到Heap 中的對象屬性的。
5、靜態(tài)屬性和動態(tài)屬性
靜態(tài)屬性是保存在Stack中的,而不同于動態(tài)屬性保存在Heap 中。正因為都是在Stack中,而Stack中指令和數(shù)據(jù)都是定長的,因此很容易算出偏移量,所以類方法(靜態(tài)和非靜態(tài))都可以訪問到類的靜態(tài)屬性。也正因為靜態(tài)屬性被保存在Stack中,所以具有了全局屬性。
6、總結
Java的堆是一個運行時數(shù)據(jù)區(qū),類的(對象從中分配空間。這些對象通過new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立,它們不需要程序代碼來顯式的釋放。堆是由垃圾回收來負責的,堆的優(yōu)勢是可以動態(tài)地分配內(nèi)存大小,生存期也不必事先告訴編譯器,因為它是在運行時動態(tài)分配內(nèi)存的,Java的垃圾收集器會自動收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。但缺點是,由于要在運行時動態(tài)分配內(nèi)存,存取速度較慢。
棧的優(yōu)勢是,存取速度比堆要快,僅次于寄存器,棧數(shù)據(jù)可以共享。但缺點是,存在棧中的數(shù)據(jù)大小與生存期必須是確定的,缺乏靈活性。棧中主要存放一些基本類型的變量(,int, short, long, byte, float, double, boolean, char)和對象句柄。
對比上面的解析可以看出,其實Java處理Heap和Stack的大致原理跟C++是一樣的。只是多了一個內(nèi)存回收機制,讓程序員不用主動調(diào)用delete釋放內(nèi)存。就像在C++里面,一般使用new申請的內(nèi)存才會放到堆里面,而一般的臨時變量都是放到棧里面去。
今天主要是說說Android的dalvik里面的堆和棧的區(qū)別,以及存放哪些數(shù)據(jù)。粗了dalvik內(nèi)存外, Android還有個native內(nèi)存的概念。這個下次會繼續(xù)講解。我剛開始分析Android的內(nèi)存機制,如果閱讀過程中發(fā)現(xiàn)任何問題請留言指出,謝謝!