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Android操作系統(tǒng)的內(nèi)存回收的策略是什么
Android 是一款基于 Linux 內(nèi)核，面向移動終端的操作系統(tǒng)。為適應(yīng)其作為移動平臺操作系統(tǒng)的特殊需要，谷歌對其做了特別的設(shè)計與優(yōu)化，使應(yīng)用程序關(guān)閉但不退出，并由操作系統(tǒng)進行進程的回收管理。本文在 Application Framework 與 Linux 內(nèi)核兩個層次上，以進程為粒度，對 Android 操作系統(tǒng)的進程資源回收機制進行了剖析。讀者可以從本文獲得對 Android 應(yīng)用程序的生存周期的進一步理解，從而更加合理、高效地構(gòu)建應(yīng)用程序。
Android 操作系統(tǒng)中的內(nèi)存回收可分為兩個層次：
1、默認(rèn)內(nèi)存回收、即Application Framework 層的默認(rèn)回收。
2、內(nèi)核級內(nèi)存回收。
Linux 內(nèi)核中的內(nèi)存回收 lowmemorykiller、OOM_killer。
默認(rèn)內(nèi)存回收：（代碼可查閱 ActivityManagerService.java類）回收動作入口activityIdleInternal()。
Android 系統(tǒng)中內(nèi)存回收的觸發(fā)點大致可分為三種情況。
第一，用戶程序調(diào)用 StartActivity(), 使當(dāng)前活動的 Activity 被覆蓋；
第二，用戶按 back 鍵，退出當(dāng)前應(yīng)用程序；第三，啟動一個新的應(yīng)用程序。
這些能夠觸發(fā)內(nèi)存回收的事件最終調(diào)用的函數(shù)接口就是 activityIdleInternal()。當(dāng) ActivityManagerService 接收到異步消息 IDLE_TIMEOUT_MSG 或者 IDLE_NOW_MSG 時，activityIdleInternal() 將會被調(diào)用。 IDLE_NOW_MSG 由 Activity 的切換以及 Activiy 焦點的改變等事件引發(fā)，IDLE_TIMEOUT_MSG 在 Activity 啟動超時的情況下引發(fā)，一般這個超時時間設(shè)為 10s，如果 10s 之內(nèi)一個 Activity 依然沒有成功啟動，那么將發(fā)送異步消息 IDLE_TIMEOUT_MSG 進行資源回收。activityIdleInternal() 的主要任務(wù)是改變系統(tǒng)中 Activity 的狀態(tài)信息，并將其添加到不同狀態(tài)列表中。它的主要工如下：
首先，調(diào)用 scheduleAppGcsLocked() 方法通知所有進行中的任務(wù)進行垃圾回收。scheduleAppGcsLocked() 將進行調(diào)度 JVM 的 garbage collect，回收一部分內(nèi)存空間，這里僅僅是通知每個進程自行進程垃圾檢查并調(diào)度回收時間，而非同步回收。
然后，取出 mStoppingActivities 和 mFinishigActivities 列表中的所有內(nèi)容，暫存在臨時變量中。這兩個列表分別存儲了當(dāng)前狀態(tài)為 stop 和 finishi 的 activity 對象。對于 stop 列表，如果其中的 activity 的 finish 狀態(tài)為 true，判斷是不是要立即停止，如果要立即停止則調(diào)用 destroyActivityLocked() 通知目標(biāo)進程調(diào)用 onDestroy() 方法，否則，先調(diào)用resumeTopActivity() 運行下一個 Activity。如果 finish 狀態(tài)為 false，則調(diào)用 stopActivityLocked() 通知客戶進程停止該 Activity，這種情況一般發(fā)生在調(diào)用 startActivity() 后。對于 finish 列表，直接調(diào)用 destroyActivityLocked() 通知客戶進程銷毀目標(biāo) Activity。這里的 destroyActivityLocked 等函數(shù)并沒有真正意義上改變內(nèi)存的使用，只是將其狀態(tài)改變?yōu)椤霸试S回收”，真正的回收在下面即將調(diào)用的 trimApplications() 函數(shù)中。
private final void trimApplications() {synchronized (this) {// First remove any unused application processes whose package// has been removed.for (i=mRemovedProcesses.size()-1; i>=0; i--) {(1)//kill process;}if (!updateOomAdjLocked()) {(2)//do something default}// Finally, if there are too many activities now running, try to// finish as many as we can to get back down to the limit.(3)do something}}
�。�1）當(dāng)程序執(zhí)行到 trimApplications() 之后，首先檢查 mRemovedProcesses 列表中的進程。mRemovedProcesses 列表中主要包含了 crash 的進程、5 秒內(nèi)沒有響應(yīng)并被用戶選在強制關(guān)閉的進程、以及應(yīng)用開發(fā)這調(diào)用 killBackgroundProcess 想要殺死的進程。調(diào)用 Process.killProcess 將所有此類進程全部殺死。
�。�2）調(diào)用 updateOomAdjLocked() 函數(shù)，若成功返回，說明 Linux 內(nèi)核支持 setOomAdj() 接口，updateOomAdjLocked 將修改 adj 的值并通知 linux 內(nèi)核，內(nèi)核根據(jù) adj 值以及內(nèi)存使用情況動態(tài)管理進程資源（lowmemorykiller 和 oom_killer）。若 updateOomAdjLocked() 返回為假，則表示當(dāng)前系統(tǒng)不支持 setOomAdj() 接口，將在本地進行默認(rèn)的資源回收。
（3）最后，如果當(dāng)前依然運行了過多的 Activity，對多余的 Activity 進行回收。 trimApplications() 的大多數(shù)的代碼都在處理 Oom_killer 不存在情況下的默認(rèn)資源回收，下面對其默認(rèn)回收過程（即代碼中標(biāo)記（2）的位置）進行進一步分析。其回收過程可大致描述如下。
步驟一，獲取當(dāng)前所有運行的進程 mLruProcesses，mLruProcesses 中的排序規(guī)則是按最近使用時間。對 mLruProcesses 中不能被關(guān)閉的進程進行計數(shù)，這些不能被關(guān)閉的進程包括運行 service 的進程，運行broadcast receiver 的進程等。
步驟二， 設(shè)當(dāng)前最大運行進程數(shù) curMaxProcs = curMaxProcs + numServiceProcs（即默認(rèn)最大進程數(shù)與運行 Service 的進程數(shù)之和），如果當(dāng)前進程的數(shù)量 mRemovedProcesses.size() 大于這個值，則遍歷所有當(dāng)前運行的進程，殺死符合條件的那些進程并釋放內(nèi)存。進程被殺死的條件是：必須是非 persistent 進程，即非系統(tǒng)進程，必須是空進程，即進程中沒有任何 activity 存在。如果殺死存在 Activity 的進程，有可能關(guān)閉用戶正在使用的程序，或者使應(yīng)用程序恢復(fù)的時延變大，從而影響用戶體驗；必須無 broadcast receiver。運行 broadcast receiver 一般都在等待一個事件的發(fā)生，用戶并不希望此類程序被系統(tǒng)強制關(guān)閉；進程中 service 的數(shù)量必須為 0。存在 service 的進程很有可能在為一個或者多個程序提供某種服務(wù)，如 GPS 定位服務(wù)。殺死此類進程將使其他進程無法正常服務(wù)。
步驟三，再次檢查當(dāng)前運行的進程，如果 mRemovedProcesses.size() 仍然大于 curMaxProcs，則放寬條件再次進行回收。
步驟四，上面 3 個過程都是針對整個 process 進行的資源回收。在以上過程執(zhí)行完畢之后，將在更小的粒度上對 Activity 的資源進行回收。與上面所述類似，列表 mLRUActivities 存儲了當(dāng)前所有運行中的 Activity，排序規(guī)則同樣為最少訪問原則。mLRUActivities.size() 返回系統(tǒng)中運行的 Activity 的數(shù)量，當(dāng)其大于 MAX_ACTIVITIES（MAX_ACTIVITIES 是一個常量，一般值為 20，代表系統(tǒng)中最大允許同時存在的 Activity）時。將回收部分滿足條件的 Activity 以減少內(nèi)存的使用。 這里回收的只是 Activity 的內(nèi)存資源，并不會殺死進程，也不會影響進程的運行。當(dāng)進程需要調(diào)用被殺掉的 Activity 時，可以從保存的狀態(tài)中回復(fù)，當(dāng)然可能需要相對長一點的時延。
Linux 內(nèi)核中的內(nèi)存回收
lowmemorykiller
trimApplications() 函數(shù)中會執(zhí)行一個叫做 updateOomAdjLocked() 的函數(shù)，如果返回 false，則執(zhí)行默認(rèn)回收，若返回 true 則不執(zhí)行默認(rèn)內(nèi)存回收。
updateOomAdjLocked 將針對每一個進程更新一個名為 adj 的變量，并將其告知 Linux 內(nèi)核，內(nèi)核維護一個包含 adj 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（即進程表），并通過 lowmemorykiller 檢查系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況，在內(nèi)存不足的情況下殺死一些進程并釋放內(nèi)存。
由于 Android 操作系統(tǒng)中的所有應(yīng)用程序都運行在獨立的 Dalvik 虛擬機環(huán)境中，Linux 內(nèi)核無法獲知每個進程的運行狀態(tài)，也就無法為每個進程維護一個合適的 adj 值，因此，Android Application Framework 中必須提供一套機制以動態(tài)的更新每個進程的 adj。這就是 updateOomAdjLocked()。
Android 基于進程中運行的組件及其狀態(tài)規(guī)定了默認(rèn)的五個回收優(yōu)先級：
IMPORTANCE_FOREGROUND:
IMPORTANCE_VISIBLE:
IMPORTANCE_SERVICE:
IMPORTANCE_BACKGROUND:
IMPORTANCE_EMPTY:
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