【Android高级】查看手机及应用内存状况的方法

本文深入探讨了Android应用的内存管理机制,介绍了如何通过多种方法监控和优化应用内存使用,包括利用系统API、命令行工具以及第三方工具。

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我 们知道,android程序内存一般限制在16M,当然也有24M的,而android程序内存被分为2部分:native和dalvik,dalvik 就是我们平常说的java堆,我们创建的对象是在这里面分配的,而bitmap是直接在native上分配的,对于内存的限制是  native+dalvik  不能超过最大限制。

1.单个app 内存限制大小

[java]  view plain copy
  1. ActivityManager activityManager = (ActivityManager) context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);  
  2.         activityManager.getMemoryClass();  

2."/proc/meminfo"  系统内存信息文件 【整个系统的内存情况】

Android获取手机总内存和可用内存

“/proc/meminfo”解析


3.ActivityManager.MemoryInfo【整个系统】

availMem         剩余内存

threshold         临界值 【超过次值就开始杀死后台服务和没有关联的进程】

lowMemory     低内存状态


4.android.os.Debug

getNativeHeapFreeSize()

getNativeHeapAllocatedSize()

getNativeHeapSize()


5.android.os.Debug.MemoryInfo【当前进程的内存情况】


6.Runtime


totalMemory()

freeMemory()

maxMemory()



7.VMRuntime


getTargetHeapUtilization()


getMinimumHeapSize()


getExternalBytesAllocated()    应该是外部分配的内存Native内存


8.GC_EXTERNAL_ALLOC freed 与 GC_EXPLICIT freed 是什么?

系统GC释放的内存提示


一般在LOG里面显示如下:
09-28 17:16:37.543: DEBUG/dalvikvm(21466): GC_EXTERNAL_ALLOC freed 390 objects / 45656 bytes in 50ms
09-28 17:16:40.513: DEBUG/dalvikvm(3267): GC_EXPLICIT freed 4501 objects / 251624 bytes in 67ms

EXPLICITFree的内存是VM中java使用的内存 即 heap mem

EXTERNAFree的内存是VM中通过JNI的Native类中的malloc分配的内存 例如 Bitmap 和一些 Cursor

在Davilk中,给一个程序分配的内存根据机型厂商的不同,而不同,现在的大部分的是32M了,而在VM内部会把这些内存分成java使用的内存和 Native使用的内存,它们之间是不能共享的,就是说当你的Native内存用完了,现在Java又有空闲的内存,这时Native会重新像VM申请,而不是直接使用java的。

例如上边的例子

explicit 3411K/6663K

external 24870K/26260K

如果这时需要创建一个2M的

Bitmap,

 

Native现有内存26260-24870=1390K<2048k,因此他就会向Vm申请内存,虽然java空闲的内存是

 

6663-3411=3252>2048,但这部分内存Native是不能使用。

 

但是你现在去申请2M的Native内存,VM会告诉你无法分配的,因为现在已使用的内存已经接近峰值了32M(26260+6663=32923 ),所以现在就会成force close 报OOM。

所以现在我们要检查我们的native内存的使用情况来避免OOM。


ps:  http://stackoverflow.com/questions/2298208/how-to-discover-memory-usage-of-my-application-in-android#2299813

三、通过Android系统提供的Runtime类,执行adb 命令(top,procrank,ps...等命令)查询

内存耗用:VSS/RSS/PSS/USS
Terms
? VSS - Virtual Set Size 虚拟耗用内存(包含共享库占用的内存)
? RSS - Resident Set Size 实际使用物理内存(包含共享库占用的内存)
? PSS - Proportional Set Size 实际使用的物理内存(比例分配共享库占用的内存)
? USS - Unique Set Size 进程独自占用的物理内存(不包含共享库占用的内存)
一般来说内存占用大小有如下规律:VSS >= RSS >= PSS >= USS


查看每个进程及其内存状况

	private void getRunningAppProcessInfo() {
		mActivityManager = (ActivityManager) getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);

		// 获得系统里正在运行的所有进程
		List<RunningAppProcessInfo> runningAppProcessesList = mActivityManager
				.getRunningAppProcesses();

		for (RunningAppProcessInfo runningAppProcessInfo : runningAppProcessesList) {
			// 进程ID号
			int pid = runningAppProcessInfo.pid;
			// 用户ID
			int uid = runningAppProcessInfo.uid;
			// 进程名
			String processName = runningAppProcessInfo.processName;
			// 占用的内存
			int[] pids = new int[] { pid };
			Debug.MemoryInfo[] memoryInfo = mActivityManager
					.getProcessMemoryInfo(pids);
			int memorySize = memoryInfo[0].dalvikPrivateDirty;
			st = st + "processName=" + processName + ",pid=" + pid + ",uid="
					+ uid + ",memorySize=" + memorySize + "kb" + "\n";
			System.out.println("processName=" + processName + ",pid=" + pid
					+ ",uid=" + uid + ",memorySize=" + memorySize + "kb");
		}
		
	}
查看总内存:

	public long getmem_TOLAL() {
		long mTotal;
		// /proc/meminfo读出的内核信息进行解释
		String path = "/proc/meminfo";
		String content = null;
		BufferedReader br = null;
		try {
			br = new BufferedReader(new FileReader(path), 8);
			String line;
			if ((line = br.readLine()) != null) {
				content = line;
			}

		} catch (FileNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			if (br != null) {
				try {
					br.close();
				} catch (IOException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
		// beginIndex
		int begin = content.indexOf(':');
		// endIndex
		int end = content.indexOf('k');
		// 截取字符串信息
		content = content.substring(begin + 1, end).trim();
		mTotal = Integer.parseInt(content);
		return mTotal;
	}

查看内存信息(该api较新):

	public long getmem_UNUSED(Context mContext) {
		long MEM_UNUSED;
		// 得到ActivityManager
		ActivityManager am = (ActivityManager) mContext
				.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
		// 创建ActivityManager.MemoryInfo对象
		ActivityManager.MemoryInfo mi = new ActivityManager.MemoryInfo();
		am.getMemoryInfo(mi);
		textView3.setText("totalMen:" + mi.totalMem / 1024 + "\n"
				+ "threshold:" + mi.threshold / 1024 + "\n" + "availMem:"
				+ mi.availMem / 1024 + "\n");
		// 取得剩余的内存空间
		MEM_UNUSED = mi.availMem / 1024;
		return MEM_UNUSED;
	}
查看app内存:

	ActivityManager manager = (ActivityManager) getSystemService(ACTIVITY_SERVICE);
	int i=manager.getMemoryClass();
	textView.setText("\n"+"app:"+i);


像Linux这种现代操作系统的内存使用是很复杂的,因此很难准确的知道你的应用程序使用了好多内存。
查看内存使用的方式有很多种,但是各个方式查看到的结果可能会有微略不同。
方式一 Running services
通过手机上Running services的Activity查看,可以通过Setting->Applications->Running services进。
关于 Running services的详细内容请参考《 Android中使用"running services"查看service进程内存
方式二,使用 ActivityManager的 getMemoryInfo(ActivityManager.MemoryInfo outInfo)
ActivityManager.getMemoryInfo()主要是用于得到当前系统剩余内存的及判断是否处于低内存运行。
实例1:
      private void displayBriefMemory() {     
         final ActivityManager activityManager = (ActivityManager) getSystemService(ACTIVITY_SERVICE);    
        ActivityManager.MemoryInfo info = new ActivityManager.MemoryInfo();   
        activityManager.getMemoryInfo(info);    
        Log.i(tag,"系统剩余内存:"+( info.availMem  >> 10)+"k");   
        Log.i(tag,"系统是否处于低内存运行:"+ info.lowMemory );
        Log.i(tag,"当系统剩余内存低于"+ info.threshold +"时就看成低内存运行");
      } 
ActivityManager.getMemoryInfo()是用ActivityManager.MemoryInfo返回结果,而不是Debug.MemoryInfo,他们不一样的。
ActivityManager.MemoryInfo只有三个Field:
availMem:表示 系统剩余内存
lowMemory:它是boolean值,表示 系统是否处于低内存运行
hreshold:它表示 当系统剩余内存低于好多时就看成低内存运行
方式三,在代码中使用Debug的getMemoryInfo(Debug.MemoryInfo memoryInfo)或ActivityManager的MemoryInfo[] getProcessMemoryInfo(int[] pids)
该方式得到的MemoryInfo所描述的内存使用情况比较详细.数据的单位是 KB .
MemoryInfo的Field如下
dalvikPrivateDirty :  The private dirty pages used by dalvik。
dalvikPss   The proportional set size for dalvik.
dalvikSharedDirty  The shared dirty pages used by dalvik.
nativePrivateDirty  The private dirty pages used by the  native heap .
nativePss  The proportional set size for the native heap.
nativeSharedDirty   The shared dirty pages used by the  native heap.
otherPrivateDirty  The private dirty pages used by everything else.
otherPss   The proportional set size for everything else.
otherSharedDirty   The shared dirty pages used by everything else.
Android和Linux一样有大量内存在进程之间进程共享。某个进程准确的使用好多内存实际上是很难统计的。
因为有paging out to disk(换页),所以如果你把所有映射到进程的内存相加,它可能大于你的内存的实际物理大小。
dalvik是指 dalvik所使用的内存
native是被native堆使用的内存。应该指使用C\C++在堆上分配的 内存
other:是指除 dalvik和 native使用的内存。但是具体是指什么呢?至少包括在C\C++分配的非堆内存,比如分配在栈上的内存。puzlle!
private:是指私有的。非共享的。
share:是指共享的内存
PSS 实际使用的物理内存(比例分配共享库占用的内存)
Pss它是把共享内存根据一定比例分摊到共享它的各个进程来计算所得到进程使用内存。网上又说是 比例分配共享库占用的内存,那么至于这里的共享是否只是库的共享,还是不清楚。
 PrivateDirty它是指非共享的,又不能换页出去( can not be paged to disk )的内存的大小。比如Linux为了提高分配内存速度而缓冲的小对象,即使你的进程结束,该内存也不会释放掉,它只是又重新回到缓冲中而已。
SharedDirty:参照 PrivateDirty我认为 它应该是指共享的,又不能换页出去( can not be paged to disk )的内存的大小。比如Linux为了提高分配内存速度而缓冲的小对象,即使所有共享它的进程结束,该内存也不会释放掉,它只是又重新回到缓冲中而已。
具体代码请参考实例1
注意1 MemoryInfo所描述的内存使用情况都可以通过命令adb shell "dumpsys meminfo %curProcessName%" 得到
注意2:如果想在代码中同时得到多个进程的内存使用或非本进程的内存使用情况请使用 ActivityManager的MemoryInfo[] getProcessMemoryInfo(int[] pids),
否则 Debug的getMemoryInfo(Debug.MemoryInfo memoryInfo)就可以了
注意3:可以通过ActivityManager的 List<<a href="http://developer.android.com/reference/android/app/ActivityManager.RunningAppProcessInfo.html" rel="nofollow" style="color: rgb(207, 121, 28); text-decoration: none;">ActivityManager.RunningAppProcessInfo>   getRunningAppProcesses() 得到当前所有运行的进程信息
ActivityManager.RunningAppProcessInfo中就有进程的id,名字以及该进程包括的所有apk包名列表等
注意4 数据的单位是KB.
方式4、使用Debug的getNativeHeapSize (),getNativeHeapAllocatedSize (),getNativeHeapFreeSize ()方法。
该方式只能得到Native堆的内存大概情况,数据单位为字节。
static long   getNativeHeapAllocatedSize() 
Returns the amount of allocated memory in the native heap.
返回的是当前进程navtive堆中 已使用的内存大小
static long   getNativeHeapFreeSize()
Returns the amount of free memory in the native heap.
返回的是当前进程navtive堆中已经 剩余的内存大小
static long   getNativeHeapSize()
Returns the size of the native heap.
返回的是当前进程navtive堆本身 总的内存大小
示例代码:
               Log.i(tag,"NativeHeapSizeTotal:"+(Debug.getNativeHeapSize()>>10));
               Log.i(tag,"NativeAllocatedHeapSize:"+(Debug.getNativeHeapAllocatedSi ze()>>10));
               Log.i(tag,"NativeAllocatedFree:"+(Debug.getNativeHeapFreeSize()>>10));
注意 :DEBUG中居然没有与上面相对应的关于dalvik的函数
方式五 、使用 dumpsys meminfo命令。
我们可以在adb shell 中运行dumpsys meminfo命令来得到进程的内存信息。在该命令的后面要加上进程的名字,以确定是哪个进程。
比如 "adb shell dumpsys meminfo  com.teleca.robin.test " 将得到com.teleca.robin.test进程使用的内存的信息: 
Applications Memory Usage (kB):
Uptime: 12101826 Realtime: 270857936

** MEMINFO in pid 3407 [com.teleca.robin.test] **
                              native    dalvik      other      total
             size :     3456     3139      N/A     6595
        allocated :     3432     2823      N/A     6255
             free :       23      316      N/A      339
            (Pss) :      724     1101     1070     2895
   (shared dirty) :     1584     4540     1668     7792
     (priv dirty) :      644      608      688     1940
 
  Objects
                 Views:            0            ViewRoots:            0
        AppContexts:            0          Activities:            0
               Assets:            3      AssetManagers:            3
     Local Binders:            5      Proxy Binders:          11
Death Recipients:            0
  OpenSSL Sockets:            0
 
  SQL
                  heap:            0          memoryUsed:            0
pageCacheOverflo:            0   largestMemAlloc:            0
 
 
  Asset Allocations
      zip:/data/app/com.teleca.robin.test-1.apk:/resources.arsc: 1K
 "size" 表示的是总内存大小(kb)。, "allocated" 表示的是已使用了的内存大小(kb),, "free"表示的是剩余的内存大小(kb), 更多的可以参照方式三和方式四中的描述
现在已经有了自动提取汇总 dumpsys meminfo信息的工具,具体请参照《 Android内存泄露利器(内存统计篇) 》及其系列文章。
方式六、 使用  "adb shell procrank"命令
如果你想查看所有进程的内存使用情况,可以使用"adb shell procrank"命令。命令返回将如下:
   PID         Vss         Rss         Pss         Uss   cmdline
  188   75832K   51628K   24824K   19028K  system_server
  308   50676K   26476K    9839K    6844K  system_server
 2834   35896K   31892K    9201K    6740K  com.sec.android.app.twlauncher
  265   28536K   28532K    7985K    5824K  com.android.phone
  100   29052K   29048K    7299K    4984K  zygote
  258   27128K   27124K    7067K    5248K  com.swype.android.inputmethod
  270   25820K   25816K    6752K    5420K  com.android.kineto
 1253   27004K   27000K    6489K    4880K  com.google.android.voicesearch
 2898   26620K   26616K    6204K    3408K  com.google.android.apps.maps:FriendService
  297   26180K   26176K    5886K    4548K  com.google.process.gapps
 3157   24140K   24136K    5191K    4272K  android.process.acore
 2854   23304K   23300K    4067K    2788K  com.android.vending
 3604   22844K   22840K    4036K    3060K  com.wssyncmldm
  592   23372K   23368K    3987K    2812K  com.google.android.googlequicksearchbox
 3000   22768K   22764K    3844K    2724K  com.tmobile.selfhelp
  101    8128K    8124K    3649K    2996K  /system/bin/mediaserver
 3473   21792K   21784K    3103K    2164K  com.android.providers.calendar
  3407   22092K   22088K    2982K    1980K  com.teleca.robin.test
 2840   21380K   21376K    2953K    1996K  com.sec.android.app.controlpanel
......................................................................................................................
关于VSS,RSS,PSS,USS的意义请参考 Android内存之VSS/RSS/PSS/USS
注意1:这里的PSS和方式四PSS的total并不一致,有细微的差别。为什么呢?这是因为procrank 命令和meminfo命令使用的内核机制不太一样,所以结果会有细微差别
注意2:这里的Uss 方式四的Priv Dirtyd的total几乎相等.他们似乎表示的是同一个意义。但是现在得到的关于它们的意义的解释却不太相同。难道这里Private的都是dirty(这里指不能换页)? Puzzle!
方式七、使用 "adb shell cat /proc/meminfo" 命令
该方式只能得出系统整个内存的大概使用情况。
MemTotal:         395144 kB 
MemFree:          184936 kB 
Buffers:             880 kB 
Cached:            84104 kB 
SwapCached:            0 kB 
................................................................................................
MemTotal 可供系统和用户使用的总内存大小 (它比实际的物理内存要小,因为还有些内存要用于radio, DMA buffers, 等). 
MemFree剩余的可用内存大小。这里该值比较大,实际上一般Android system 的该值通常都很小,因为我们尽量让进程都保持运行,这样会耗掉大量内存
Cached这个是系统用于文件缓冲等的内存. 通常systems需要20MB 以避免bad paging states;。当内存紧张时,the Android out of memory killer将杀死一些 background 进程,以避免他们消耗过多的cached RAM ,当然如果下次再用到他们,就需要paging. 那么是说 background进程的内存包含在该项中吗?
方式八,使用“adb shell ps -x”命令
该方式主要得到的是内存信息是VSIZE 和RSS。
USER     PID   PPID  VSIZE  RSS     WCHAN    PC         NAME
.........................省略.................................
app_70    3407  100   267104 22056 ffffffff afd0eb18 S com.teleca.robin.test (u:55, s:12)
app_7     3473  100   268780 21784 ffffffff afd0eb18 S com.android.providers.calendar (u:16, s:8)
radio     3487  100   267980 21140 ffffffff afd0eb18 S com.osp.app.signin (u:11, s:12)
system    3511  100   273232 22024 ffffffff afd0eb18 S com.android.settings (u:11, s:4)
app_15    3546  100   267900 20300 ffffffff afd0eb18 S com.sec.android.providers.drm (u:15, s:6)
app_59    3604  100   272028 22856 ffffffff afd0eb18 S com.wssyncmldm (u:231, s:54)
root      4528  2     0      0     c0141e4c 00000000 S flush-138:13 (u:0, s:0)
root      4701  152   676    336   c00a68c8 afd0e7cc S /system/bin/sh (u:0, s:0)
root      4702  4701  820    340   00000000 afd0d8bc R ps (u:0, s:5)
VSZIE:意义暂时不明。
VSS:请 参考 Android内存之VSS/RSS/PSS/USS
注意1:由于RSS的价值不是很大,所以一般不用。
注意2:通过该命令提取RSS,已经有了工具,具体参照《 Android内存泄露利器(RSS内存统计篇) 》及其系列。
 

实例1

 

    int cnt=0;

    final static int kBufferMinSize=1000;

    final static int kBufferMaxSize=2000;

    StringBuffer strBuffer=new StringBuffer(kBufferMinSize);

    StringBuffer strBuffer2=new StringBuffer(kBufferMinSize);

    StringBuffer strBuffer3=new StringBuffer(kBufferMinSize);

    StringBuffer strBufferNativePss=new StringBuffer(kBufferMinSize);

    StringBuffer strBufferDalvikPss=new StringBuffer(kBufferMinSize);

    StringBuffer strBufferOtherPss=new StringBuffer(kBufferMinSize);

    Debug.MemoryInfo memoryInfo=new Debug.MemoryInfo();

    final static String tag="robin";

    void printMemory()

    {

    long totalMemory=Runtime.getRuntime().totalMemory();

          long freeMemory=Runtime.getRuntime().freeMemory();

          long usedMemory=(totalMemory-freeMemory)>>10;

          totalMemory=totalMemory>>10;

          freeMemory=freeMemory>>10;

          if(strBuffer.length()>kBufferMaxSize)

          {

                strBuffer.delete(0,strBuffer.length());

                strBuffer2.delete(0,strBuffer2.length());

                strBuffer3.delete(0,strBuffer3.length());

                strBufferNativePss.delete(0,strBufferNativePss.length());

                strBufferDalvikPss.delete(0,strBufferDalvikPss.length());

          }

          strBuffer.append(usedMemory+",");

          strBuffer2.append(totalMemory+",");

          strBuffer3.append((Debug.getNativeHeapSize()>>10)+",");

          Debug.getMemoryInfo(memoryInfo);

          strBufferNativePss.append((memoryInfo.nativePss)+",");

          strBufferDalvikPss.append((memoryInfo.dalvikPss)+",");

          if(cnt++==0)

          {

                Log.i(tag,"usedMemory:"+strBuffer.toString());

                Log.i(tag,"totalMemory:"+strBuffer2.toString());

                Log.i(tag,"NativeHeapSize:"+strBuffer3.toString());

                Log.i(tag,"Native PSS:"+strBufferNativePss.toString());

                Log.i(tag,"Dalvik PSS:"+strBufferDalvikPss.toString());

          }    

    }

注意,对于输出的内存信息日志,我们稍作编辑就可以用于在 excel产中图表 ,比便更直观的进行分析


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