Sprawdzone metody zarządzania pamięcią

W tym dokumencie zakładamy, że postępujesz zgodnie ze sprawdzonymi metodami dotyczącymi zarządzania pamięcią w aplikacjach na Androida, np. Zarządzanie pamięcią aplikacji.

Wprowadzenie

Wyciek pamięci to rodzaj wycieku zasobów, który występuje, gdy program komputerowy nie zwalnia przydzielonej pamięci, której już nie potrzebuje. Wyciek pamięci może spowodować, że aplikacja poprosi system operacyjny o więcej pamięci niż ma dostępnej, co spowoduje jej zablokowanie. W aplikacji na Androida może dojść do wycieku pamięci z różnych powodów, np. gdy nieprawidłowo usuwasz zasoby lub nie rejestrujesz już nieużywanych odbiorców.

W tym dokumencie znajdziesz sprawdzone metody zapobiegania, wykrywania i rozwiązywania przecieków pamięci w kodzie. Jeśli wypróbowałeś metody opisane w tym dokumencie i podejrzewasz, że w pakietach SDK występuje wyciek pamięci, zapoznaj się z artykułem Jak zgłaszać problemy z pakietami Google SDK.

Zanim skontaktujesz się z zespołem pomocy

Zanim zgłosisz wyciek pamięci do zespołu pomocy Google, postępuj zgodnie ze sprawdzonymi metodami i instrukcjami debugowania podanymi w tym dokumencie, aby upewnić się, że błąd nie występuje w Twoim kodzie. Te czynności mogą rozwiązać problem. Jeśli tak się nie stanie, wygenerują informacje, których potrzebuje zespół pomocy Google, aby Ci pomóc.

Zapobieganie wyciekom pamięci

Postępuj zgodnie z tymi sprawdzonymi metodami, aby uniknąć niektórych najczęstszych przyczyn wycieków pamięci w kodzie, który korzysta z Google SDK.

Sprawdzone metody dotyczące aplikacji na Androida

Sprawdź, czy w aplikacji na Androida wykonałeś/wykonałaś wszystkie te czynności:

  1. Zwolnij nieużywane zasoby.
  2. Wyrejestruj słuchaczy, gdy nie są już potrzebni.
  3. Anuluj zadania, gdy nie są potrzebne.
  4. Przekieruj metody cyklu życia, aby zwolnić zasoby.
  5. Używaj najnowszych wersji pakietów SDK

Szczegółowe informacje o każdej z tych metod znajdziesz w następnych sekcjach.

Zwalnianie niewykorzystanych zasobów

Gdy aplikacja na Androida używa zasobu, pamiętaj, aby go zwolnić, gdy nie jest już potrzebny. Jeśli tego nie zrobisz, zasób będzie nadal zajmować pamięć, nawet gdy aplikacja nie będzie go już używać. Więcej informacji znajdziesz w dokumentacji Androida na temat cyklu życia aktywności.

Zwolnij nieaktualne odwołania do GoogleMap w GeoSDK

Częstym błędem jest to, że GoogleMap może spowodować wyciek pamięci, jeśli jest przechowywany w pamięci podręcznej za pomocą NavigationView lub MapView. Obiekt GoogleMap ma relację 1 do 1 z obiektem NavigationView lub MapView, z którego jest pobierany. Musisz zadbać o to, aby mapa Google nie była przechowywana w pamięci podręcznej, lub aby odwołanie zostało zwolnione, gdy wywołano metodę NavigationView#onDestroy lub MapView#onDestroy. Jeśli używasz fragmentu NavigationSupportFragment, MapSupportFragment lub własnego fragmentu otaczającego te widoki, musisz zwolnić odwołanie w Fragment#onDestroyView.

class NavFragment : SupportNavigationFragment() {

  var googleMap: GoogleMap?

  override fun onCreateView(
    inflater: LayoutInflater,
    parent: ViewGroup?,
    savedInstanceState: Bundle?,
  ): View  {
    super.onCreateView(inflater,parent,savedInstanceState)
    getMapAsync{map -> googleMap = map}
  }

  override fun onDestroyView() {
    googleMap = null
  }
}

Rejestrowanie odbiorców, gdy nie są już potrzebni

Gdy aplikacja na Androida zarejestruje słuchacza dla zdarzenia, np. kliknięcia przycisku lub zmiany stanu widoku, pamiętaj, aby anulować rejestrację słuchacza, gdy aplikacja nie będzie już musiała monitorować zdarzenia. Jeśli tego nie zrobisz, odbiorcy będą nadal zajmować pamięć nawet po zakończeniu działania aplikacji.

Załóżmy na przykład, że Twoja aplikacja używa pakietu Navigation SDK i wywołuje ten odbiornik, aby nasłuchiwać zdarzeń przybycia: addArrivalListener Metoda powinna też wywoływać metodę removeArrivalListener, gdy nie musi już monitorować zdarzeń przybycia.

var arrivalListener: Navigator.ArrivalListener? = null

fun registerNavigationListeners() {
  arrivalListener =
    Navigator.ArrivalListener {
      ...
    }
  navigator.addArrivalListener(arrivalListener)
}

override fun onDestroy() {
  navView.onDestroy()
  if (arrivalListener != null) {
    navigator.removeArrivalListener(arrivalListener)
  }

  ...
  super.onDestroy()
}

anulować zadania, gdy nie są potrzebne;

Gdy aplikacja na Androida rozpocznie zadanie asynchroniczne, takie jak pobieranie lub żądanie sieciowe, pamiętaj, aby je anulować po jego zakończeniu. Jeśli zadanie nie zostanie anulowane, będzie działać w tle nawet po zakończeniu pracy aplikacji.

Więcej informacji o sprawdzonych metodach znajdziesz w dokumentacji Androida Zarządzanie pamięcią aplikacji.

Przesyłanie metod cyklu życia w celu zwalniania zasobów

Jeśli Twoja aplikacja korzysta z pakietu SDK Nawigacji lub Map, pamiętaj, aby zwolnić zasoby, przekazując metody cyklu życia (wyróżnione pogrubioną czcionką) do navView. Możesz to zrobić, używając NavigationView w pakiecie SDK do nawigacji lub MapView w pakiecie SDK do Map lub do nawigacji. Zamiast NavigationView i MapView możesz też użyć odpowiednio SupportNavigationFragment lub SupportMapFragment. Fragmenty obsługi obsługują przekazywanie metod cyklu życia.

class NavViewActivity : AppCompatActivity() {

  override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
    super.onCreate(savedInstanceState)
    ...
    navView = ...
    navView.onCreate(savedInstanceState)
    ...
  }

  override fun onSaveInstanceState(savedInstanceState: Bundle) {
    super.onSaveInstanceState(savedInstanceState)
    navView.onSaveInstanceState(savedInstanceState)
  }

  override fun onTrimMemory(level: Int) {
    super.onTrimMemory(level)
    navView.onTrimMemory(level)
  }

  /* Same with
    override fun onStart()
    override fun onResume()
    override fun onPause()
    override fun onConfigurationChanged(...)
    override fun onStop()
    override fun onDestroy()
  */
}

Używaj najnowszych wersji pakietów SDK

Pakiety SDK Google są stale aktualizowane o nowe funkcje, poprawki błędów i usprawnienia działania. Aby otrzymywać te poprawki, aktualizuj pakiety SDK w aplikacji.

Debugowanie wycieków pamięci

Jeśli po zastosowaniu wszystkich sugestii z początku tego dokumentu nadal występuje wyciek pamięci, wykonaj te czynności, aby przeprowadzić debugowanie.

Zanim zaczniesz, zapoznaj się z tym, jak Android zarządza pamięcią. Więcej informacji znajdziesz w artykule Omówienie zarządzania pamięcią na urządzeniach z Androidem.

Aby debugować wycieki pamięci:

  1. Odtwórz problem. Ten krok jest niezbędny do debugowania.
  2. Sprawdź, czy wykorzystanie pamięci jest oczekiwane. Sprawdź, czy zwiększone wykorzystanie, które wydaje się być wyciekiem, nie jest w istocie pamięcią wymaganą do działania aplikacji.
  3. Debugowanie na wysokim poziomie. Do debugowania możesz użyć kilku narzędzi. Do debugowania problemów z pamięcią w Androidzie służą 3 standardowe zestawy narzędzi: Android Studio, Perfeto i narzędzia wiersza poleceń Android Debug Bridge (adb).
  4. Sprawdź wykorzystanie pamięci przez aplikację. Pobierz zrzut stosu i śledzenie alokacji, a następnie przeanalizuj te dane.
  5. Naprawienie wycieków pamięci.

W następnych sekcjach znajdziesz szczegółowe instrukcje.

Krok 1. Odtwórz problem

Jeśli nie udało Ci się odtworzyć problemu, najpierw zastanów się, jakie scenariusze mogą prowadzić do wycieku pamięci. Jeśli wiesz, że problem został odtworzony, możesz przejść bezpośrednio do przeglądania zrzutu pamięci. Jeśli jednak zrzut stosu zostanie utworzony tylko przy uruchamianiu aplikacji lub w innym losowym momencie, może to oznaczać, że nie zostały spełnione warunki powodujące wyciek pamięci. Aby odtworzyć problem, możesz przetestować różne scenariusze:

  • Jaki zestaw funkcji jest aktywowany?

  • Jaka konkretna sekwencja działań użytkownika powoduje wyciek?

    • Czy próbowałeś/próbowałaś aktywować tę sekwencję kilka razy?

  • Przez które stany cyklu życia przeszła aplikacja?

    • Czy przetestowałeś/przetestowałaś już różne stany cyklu życia?

Sprawdź, czy możesz odtworzyć problem w najnowszej wersji pakietu SDK. Problem z poprzedniej wersji może być już rozwiązany.

Krok 2. Sprawdź, czy wykorzystanie pamięci przez aplikację jest prawidłowe

Każda funkcja wymaga dodatkowej pamięci. Podczas debugowania różnych scenariuszy zastanów się, czy jest to oczekiwane użycie, czy też wyciek pamięci. Na przykład w przypadku różnych funkcji lub zadań użytkownika rozważ te możliwości:

  • Prawdopodobna nieszczelność: aktywowanie scenariusza przez wiele iteracji powoduje wzrost wykorzystania pamięci z upływem czasu.

  • Prawdopodobna wartość wykorzystania pamięci: pamięć jest odzyskiwana po zatrzymaniu scenariusza.

  • Możliwe oczekiwane wykorzystanie pamięci: wykorzystanie pamięci wzrasta przez pewien czas, a następnie maleje. Może to być spowodowane ograniczonym buforem lub innym oczekiwanym wykorzystaniem pamięci.

Jeśli zachowanie aplikacji jest zgodne z oczekiwanym użyciem pamięci, problem można rozwiązać, zarządzając pamięcią aplikacji. Więcej informacji znajdziesz w artykule Zarządzanie pamięcią aplikacji.

Krok 3. Debugowanie na wysokim poziomie

Podczas debugowania wycieku pamięci zacznij od ogólnego poziomu, a potem zawęź obszar poszukiwań. Aby sprawdzić, czy występuje wyciek danych, użyj jednego z tych ogólnych narzędzi debugowania:

Profilator pamięci w Android Studio

To narzędzie wyświetla skumulowany histogram zużytej pamięci. W tym samym interfejsie możesz też wywoływać zrzuty stosu i śledzenie alokacji. To narzędzie jest domyślną rekomendacją. Więcej informacji znajdziesz w artykule Profilowanie pamięci w Android Studio.

Perfetto Memory Counters

Perfetto zapewnia precyzyjne śledzenie kilku wskaźników i prezentowanie ich w jednym histogramie. Więcej informacji znajdziesz w licznikach pamięci Perfeto.

Interfejs użytkownika Perfetto

Narzędzia wiersza poleceń Android Debug Bridge (ADB)

Wiele z funkcji, które możesz śledzić za pomocą usługi Peretto, jest też dostępna jako narzędzie wiersza poleceń adb, do którego możesz bezpośrednio kierować zapytania. Oto kilka ważnych przykładów:

  • Meminfo pozwala wyświetlić szczegółowe informacje o pamięci w danym momencie.

  • Procstats zawiera ważne zbiorcze statystyki na przestrzeni czasu.

Najważniejszym parametrem, na który należy tu zwrócić uwagę, jest maksymalny rozmiar pamięci fizycznej (maxRSS), którego aplikacja wymaga z upływem czasu. Maksymalna wartość mocy sygnału (MaxPS) może być mniej dokładna. Sposób zwiększenia dokładności znajdziesz w flagach adb shell dumpsys procstats --help –start-testing.

Śledzenie przydziału

Śledzenie alokacji identyfikuje zrzut stosu, w którym przydzielono pamięć, oraz informuje, czy nie została ona zwolniona. Ten krok jest szczególnie przydatny podczas śledzenia wycieków w kodzie natywnym. Narzędzie to identyfikuje ślad pakietu, dzięki czemu może być przydatne do szybkiego debugowania głównej przyczyny problemu lub dowiedzieć się, jak go odtworzyć. Instrukcje dotyczące korzystania z śledzenia alokacji znajdziesz w artykule Debugowanie pamięci w kodzie natywnym za pomocą śledzenia alokacji.

Krok 4. Sprawdź wykorzystanie pamięci przez aplikację za pomocą zrzutu stosu

Jednym ze sposobów wykrycia wycieku pamięci jest pobranie zrzutu stosu aplikacji i sprawdzenie, czy nie ma w niej wycieku pamięci. Zrzut stosu to zrzut wszystkich obiektów w pamięci aplikacji. Można go używać do diagnozowania wycieków pamięci i innych problemów związanych z pamięcią.

Android Studio może wykrywać wycieki pamięci, których nie można naprawić za pomocą GC. Gdy tworzysz kopię pamięci, Android Studio sprawdza, czy jest jeszcze dostępna aktywność lub fragment, które zostały już usunięte.

  1. Zrób zrzut stosu.
  2. Aby znaleźć wycieki pamięci, przeanalizuj zrzut stosu.
  3. Naprawianie wycieków pamięci

Szczegółowe informacje znajdziesz w sekcjach poniżej.

Tworzenie zrzutu stosu

Aby wykonać zrzut stosu, możesz użyć narzędzia Android Debug Bridge (adb) lub narzędzia do profilowania pamięci w Android Studio.

Wykorzystanie adb do przechwytywania zrzutu stosu

Aby wykonać zrzut stosu za pomocą adb, wykonaj te czynności:

  1. Podłącz urządzenie z Androidem do komputera.
  2. Otwórz wiersz polecenia i otwórz katalog z narzędziami adb.

  3. Aby uzyskać zrzut stosu, uruchom to polecenie :

    adb shell am dumpheap my.app.name $PHONE_FILE_OUT

  4. Aby pobrać zrzut stosu, uruchom to polecenie:

    adb pull $PHONE_FILE_OUT $LOCAL_FILE.

Zrzut stosu za pomocą Android Studio

Aby wykonać zrzut stosu za pomocą narzędzia Android Studio Memory Profiler, wykonaj czynności opisane w sekcji Zapisywanie zrzutu stosu.

Analizowanie zrzutu stosu w celu znalezienia wycieków pamięci

Po wykonaniu zrzutu stosu możesz go przeanalizować za pomocą narzędzia Android Studio Memory Profiler. W tym celu wykonaj następujące czynności:

  1. Otwórz projekt Androida w Android Studio.

  2. Kliknij Uruchom, a potem wybierz konfigurację Debugowanie.

  3. Otwórz kartę Profilator Androida.

  4. Wybierz Pamięć.

  5. Kliknij Otwórz zrzut stosu i wybierz wygenerowany plik zrzutu stosu. Profilator pamięci wyświetla wykres wykorzystania pamięci przez aplikację.

  6. Aby przeanalizować zrzut pamięci, użyj wykresu:

    • Identyfikować obiekty, których już nie używasz.

    • Identyfikowanie obiektów, które wykorzystują dużo pamięci.

    • Zobacz, ile pamięci używa każdy obiekt.

  7. Użyj tych informacji, aby zawęzić lub znaleźć źródło wycieku pamięci i je naprawić.

Krok 5. Napraw wycieki pamięci

Gdy już zidentyfikujesz źródło wycieku pamięci, możesz je naprawić. Naprawy wycieków pamięci w aplikacjach na Androida pomagają poprawić wydajność i stabilność aplikacji. Szczegóły zależą od scenariusza. Pomocne mogą być jednak te sugestie:

Inne narzędzia do debugowania

Jeśli po wykonaniu tych czynności nadal nie udało Ci się znaleźć i usunąć wycieku pamięci, wypróbuj te narzędzia:

Debugowanie pamięci w kodzie natywnym z wykorzystaniem śledzenia alokacji

Nawet jeśli nie używasz bezpośrednio kodu natywnego, wiele popularnych bibliotek na Androida, w tym pakiety SDK Google, korzysta z niego. Jeśli uważasz, że wyciek pamięci występuje w kodzie natywnym, możesz użyć kilku narzędzi do debugowania. Śledzenie alokacji za pomocą Android Studio lub heapprofd (również zgodnego z Perfetto) to świetny sposób na zidentyfikowanie potencjalnych przyczyn wycieku pamięci. Jest to też często najszybsza metoda debugowania.

Śledzenie alokacji ma też tę zaletę, że umożliwia udostępnianie wyników bez uwzględniania informacji poufnych, które można znaleźć w stosie.

Wykrywanie wycieków za pomocą LeakCanary

LeakCanary to zaawansowane narzędzie do wykrywania wycieków pamięci w aplikacjach na Androida. Aby dowiedzieć się więcej o korzystaniu z LeakCanary w aplikacji, odwiedź stronę LeakCanary.

Zgłaszanie problemów z pakietami Google SDK

Jeśli wypróbowałeś metody opisane w tym dokumencie i podejrzewasz, że w naszych pakietach SDK występuje wyciek pamięci, skontaktuj się z obsługą klienta i podaj jak najwięcej z tych informacji:

  • Kroki do odtworzenia wycieku pamięci Jeśli czynności wymagają skomplikowanego kodowania, skopiuj kod, który odtwarza problem w naszej przykładowej aplikacji, i podaj dodatkowe czynności, które należy wykonać w interfejsie, aby wywołać wyciek.

  • zrzuty pamięci z Twojej aplikacji z odtworzonym problemem. Utwórz zrzuty stosu w 2 różnych momentach, które pokazują, że wykorzystanie pamięci znacznie wzrosło.

  • Jeśli spodziewasz się wycieku pamięci natywnych, udostępnij dane wyjściowe śledzenia alokacji z heapprofd.

  • Raport o błędzie, który został utworzony po odtworzeniu warunków wycieku.

  • zrzuty stosu dotyczące wszelkich awarii związanych z pamięcią.

    Ważna uwaga: zrzuty stosu zwykle nie wystarczą do zdebugowania problemu z pamięcią, dlatego pamiętaj o przesłaniu też jednej z innych form informacji.