Android 内存指标与分析方法

Posted 2023-04-21

参考技术A

这篇文章的内容会涉及以下前置 / 相关知识，贴心的我都帮你准备好了，请享用~

这篇文章偏底层，难免有写错的地方还请你多多斧正哦~

android 系统包括三种不同类型的内存：RAM、zRAM 和 ROM：

对于内核来说，无论是内核进程还是用户进程，说到底都是 task_struct 结构体的一个实例。task_struct 也叫进程描述符（process descriptor），里面记录了进程相关的所有信息。

在 task_struct 中有一个 mm_struct 的数据结构，也叫内存描述符（memory descriptor），里面记录了 Linux 进程内存管理的所有信息。mm_struct 定义在 linux/mm_types.h 头文件中，其中有一个页（page）的数据结构：

—— 图片引用自网络

页（Page）是 Linux 内核进行内存管理的基本单位，通常一个页的大小为 4 KB 。根据页面是否使用分为 “可用页” 和 “已使用页” 两种，其中已使用页可以分为以下类别：

缓存页是指有存储器中的文件支持的内存，分为两种： 私有页 & 共享页 ：

匿名页是没有存储器中的文件支持的内存（例如由设置了 MAP_ANONYMOUS 标志的 mmap() 进行分配）

为了避免应用滥用内存，Android 系统会限制应用可以申请的最大堆内存，超过此限制就会抛出 OOM 异常。Android 设备出厂后，最大堆内存就已经确定，相关的配置位于系统根目录 /system/build.prop 文件中，我们可以通过命令查看：

在 App 虚拟机启动时，会读取 /system/build.prop 文件的配置，源码位于： AndroidRuntime.cpp

需要注意的是，配置 dalvik.vm.heapgrowthlimit 限制的仅仅是 Java 堆内存，本地内存不受其限制的。换句话说，应用可以使用的最大内存其实是可以大于最大堆内存的。

在确定进程占用了多少内存时，必须考虑多个进程共享页的情况。在 Linux 里，一个进程占用的内存有四种指标，分别是：

一般来说内存占用大小有如下规律：VSS >= RSS >= PSS >= USS。

—— 图片引用自 https://developer.android.google.cn/topic/performance/memory-management Android Developers

—— 图片引用自 https://www.cnblogs.com/sunsky303/p/13494977.html —— sunsky303 著

关于输出信息的具体分析，建议直接看 Gityuan 的这篇文章： 《Android 内存分析命令》 ，已经写得非常详细了。

Android客户端性能测试—内存先码

前言：

1.该内容为APP应用客户端的性能测试，未涉及后台，所以并非针对API或数据接口

2.测试的目标项：资源消耗、内存泄露、电量功耗、响应时间

3.客户端的性能指标：内存、CPU、流量

4.本系列主要是讲述 如何获取安卓APP应用的性能指标，并简单分析，定位问题

 

一、查看 内存 指标：

准备工作：

（1）.进入装有测试APP手机的 “开发人员选项” 并打开“USB调试模式”

（2）.使用数据线将手机设备与电脑设备连接，可装PP助手进行接入

（3）.手机打开待测APP，即打开进程

 

1.命令行查看内存数据：

(1).打开cmd

 

(2). 获取设备列表：输入 adb devices（预先安装adb驱动、若报错，拔掉重新连接手机）

 

(3).进入该设备的shell环境：输入：adb -s 0815f8a3024a2605 shell  （若只有一台设备，可直接 adb shell ，多台必须加设备序列号0815f8a3024a2605）

 

(4).查找进程：输入ps （模糊查找）    寻找对应待测应用包名，并记录下其的pid（进程ID）:20852，

若知道明确的包名，可直接准确查找 ps |grep com.quncao.lark

 

(5).查询内存信息：

可通过两种方式获取：

a.通过 “ dumpsys meminfo  包名/pid ” 命令获取，输入：dumpsys meminfo 20852

Pss Total :实际使用的物理内存

private dirty:私有驻留内存

Heap Size:    占用总内存（Heap  堆）（扩展：进程内存空间是虚拟内存，区分于物理内存，进程无法直接操作物理内存RAM。必要时，操作系统对其进行映射，使进程能应用到物理内存）

Heap Alloc:   分配内存

Heap Free:   空闲内存

native process和java process占据内存的大小（扩展：c++申请的内存为native process，java申请的内存：java process）

内存大小：native process：13004

                    dalvik process：10448

注：因为Android系统对dalvik的vm heapsize作了硬性限制，当java进程申请的java空间超过阈值时，就会抛出OOM异常（这个阈值可以是48M、24M、16M等，视机型而定）

查看单个应用最大内存限制，输入命令：getprop|grep heapgrowthlimit  得到结果该机型为192M。dalvik process 超过就会抛OOM异常

 

b.可直接通过：procrank 。

手机中的sh是经过精简过的，有些手机可能没有 procrank 命令，可以使用genymotion模拟器，或是自己安装procrank命令。

（我也没这个命令，没有装好，这部分内容未操作，为网络直接获取）

 

VSS- Virtual Set Size 虚拟耗用内存（包含共享库占用的内存）——是单个进程全部可访问的地址空间

RSS- Resident Set Size 实际使用物理内存（包含共享库占用的内存）——单个进程实际占用的内存大小，不是精确描述

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）——对于系统中的整体内存使用是一个很好的描述

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）——单个进程的全部私有内存大小，亦即全部被该进程独占的内存大小。

一般来说内存占用大小有如下规律：VSS >= RSS >= PSS >= USS。

 

USS 是针对某个进程开始有可疑内存泄露的情况，进行检测的最佳数字

 

2.代码获取内存数据：

java调用Adb shell dumpsys meminfo再用字符串截取方式获取内存，可对其数据进行返回打印，实现监控。

传入参数为：应用包名，这个不可变。

 1 package com.hss.performanceTest;
 2 /**
 3  * from hss
 4  * data:2017/9/8
 5  * project:getMemory
 6  */
 7 import java.io.BufferedReader;
 8 import java.io.IOException;
 9 import java.io.InputStreamReader;
10  
11 public class getMemory {
12  
13     public static String GetMemory(String packageName) throws IOException, InterruptedException {
14  
15         String str3=null;
16           Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
17           Process proc = runtime.exec("adb shell dumpsys meminfo "+packageName);
18           try {
19  
20               if (proc.waitFor() != 0) {
21                   System.err.println("exit value = " + proc.exitValue());
22               }
23               BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(
24                       proc.getInputStream()));
25               StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
26               String line = null;
27               while ((line = in.readLine()) != null) {
28                   stringBuffer.append(line+" ");
29  
30               }
31               String str1=stringBuffer.toString();
32               String str2=str1.substring(str1.indexOf("Objects")-60,str1.indexOf("Objects"));     
33               str3=str2.substring(0,10);
34               str3.trim();
35           } catch (InterruptedException e) {
36               System.err.println(e);
37           }finally{
38               try {
39                   proc.destroy();
40               } catch (Exception e2) {
41               }
42           }
43         return str3 ;
44     }
45     public static void main(String args[]) {
46         
47         System.out.println("开始运行...");
48         try {
49             String resurt = getMemory.GetMemory("com.hundsun.stockwinner.sxzq");
50             System.out.println("山西证券的内存："+resurt);
51         } catch (IOException e) {
52             // TODO Auto-generated catch block
53             e.printStackTrace();
54         } catch (InterruptedException e) {
55             // TODO Auto-generated catch block
56             e.printStackTrace();
57         }             
58     } 
59     
60 }

 

运行截图：