韓聰 海南工商職業(yè)學(xué)院

基于Android的圖片處理系統(tǒng)中內(nèi)存溢出優(yōu)化方法

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隨著智能手機(jī)攝像頭像素的不斷提高和智能手機(jī)自帶圖片處理軟件、三方攝影軟件的不斷改進(jìn)，內(nèi)存利用問題不容忽視。如何讓圖片處理軟件流暢、穩(wěn)定，避免因內(nèi)存溢出造成系統(tǒng)頻繁出問題，成為開發(fā)者必須解決的問題。本文旨在解決該問題。先對(duì)相關(guān)技術(shù)原理進(jìn)行分析得出內(nèi)存溢出原因，再提出優(yōu)化方法。

圖片處理 內(nèi)存溢出 優(yōu)化

Android操作系統(tǒng)（安卓）是谷歌開發(fā)的，是一款基于Linux內(nèi)核設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)。因Linux完全免費(fèi)開放，且所需配置不高，越來越多的企業(yè)及政府投入研究及使用，Android迅速變成全球應(yīng)用最廣泛的智能手機(jī)操作系統(tǒng)。Android操作系統(tǒng)能夠?qū)D片進(jìn)行簡(jiǎn)單的出來了，同時(shí)支持三方攝影軟件對(duì)圖片進(jìn)行美化處理。隨著圖片處理系統(tǒng)功能的不斷改進(jìn)，處理圖片時(shí)所需的內(nèi)存也更多，出現(xiàn)了out of memory（內(nèi)存溢出）。

內(nèi)存溢出（out of memory）即內(nèi)存不夠用。圖片處理軟件處理大量圖片時(shí)需要的內(nèi)存很大，主機(jī)所提供的內(nèi)存不能承載大量圖片時(shí)軟件無法運(yùn)行，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)退出或提示內(nèi)存溢出。OOM帶來很多問題。內(nèi)存溢出僅到緩沖區(qū)，程序仍然可以調(diào)用丟失的信息或子程序的列表信息。這種情況重啟手機(jī)或者清除緩存釋放內(nèi)存軟件就可以正常運(yùn)行了。內(nèi)存溢出超出緩沖區(qū)，軟件不能正常完成任務(wù)。溢出的數(shù)據(jù)會(huì)覆蓋計(jì)算機(jī)內(nèi)存中原有信息。若被覆蓋的信息不能恢復(fù)將會(huì)永遠(yuǎn)丟失。

1 Android操作系統(tǒng)內(nèi)存分析

Android設(shè)計(jì)的理念是“應(yīng)用程序關(guān)閉而不退出”，應(yīng)用程序關(guān)閉依然要占用內(nèi)存。谷歌數(shù)據(jù)顯示，假設(shè)智能手機(jī)操作系統(tǒng)的內(nèi)存是64M，高級(jí)系統(tǒng)服務(wù)大概需要20M內(nèi)存，該手機(jī)內(nèi)核大概需要24M內(nèi)存，手機(jī)僅剩不到20M內(nèi)存留給應(yīng)用程序。手機(jī)更新?lián)Q代后，內(nèi)存升級(jí)為了32G、64G，但內(nèi)核的內(nèi)存占用量、高級(jí)系統(tǒng)服務(wù)內(nèi)存的占用量也隨之增大，應(yīng)用程序的可用內(nèi)存還是有限。

1.1 內(nèi)存管理機(jī)制

Android操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存分配的可修改性不大，而內(nèi)核層及系統(tǒng)運(yùn)行庫層和應(yīng)用程序框架層卻可以修改。應(yīng)用程序框架層內(nèi)存管理主要體現(xiàn)在Ams。內(nèi)存回收時(shí)體現(xiàn)在兩個(gè)當(dāng)面，支持low memory killer設(shè)置進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)別，否則提供一套默認(rèn)的內(nèi)存回收方案。內(nèi)核層及系統(tǒng)運(yùn)行庫內(nèi)存的管理主要是運(yùn)行程序調(diào)用GC申請(qǐng)內(nèi)存。若能夠回收足夠的內(nèi)存則GC停止，否則內(nèi)存溢出應(yīng)用程序終止。

1.2 圖片占用進(jìn)程的內(nèi)存算法

Android中處理圖片使用Bitmap（位圖）的基礎(chǔ)類。圖片處理時(shí)占用內(nèi)存計(jì)算方法是height*width*Config。假如Config設(shè)置為ARGB則Config=4。一張720480存就是720*480*4字節(jié)。把手機(jī)設(shè)置調(diào)為默認(rèn)設(shè)置，圖片需要16M內(nèi)存。Bitmap包含在底層C++的skia圖形庫中的SKBitmap對(duì)象，也包含java中數(shù)據(jù)。建議圖片占用內(nèi)存要小于8M。

2 內(nèi)存溢出原因

（1）一次性從數(shù)據(jù)庫中取出的數(shù)據(jù)量大，超出內(nèi)存能夠加載的上限。

（2）引用對(duì)象在集合類中使用后沒有及時(shí)清空引用對(duì)象，JVM不能回收。

（3）程序中存在死循環(huán)、很多重復(fù)的對(duì)象實(shí)體。

（4）在啟動(dòng)參數(shù)時(shí)內(nèi)存值設(shè)置的不夠大。

3 內(nèi)存溢出優(yōu)化方法

（1）對(duì)代碼進(jìn)行反復(fù)檢測(cè)排除死循環(huán)、重復(fù)的對(duì)象實(shí)體。

（2）避免啟動(dòng)參數(shù)時(shí)對(duì)內(nèi)存值設(shè)置的不夠大。

（3）避免一次性從數(shù)據(jù)庫中獲取出的數(shù)據(jù)量過大，超出內(nèi)存能夠加載的上限。

（4）加載圖片時(shí)對(duì)圖片進(jìn)行等比例壓縮。

（5）及時(shí)回收內(nèi)存，在圖片處理系統(tǒng)中加入圖1-3中的語句。

圖1-3

（6）減小內(nèi)存消耗量。直接調(diào)用JNI>>nativeDecodeAsset()來完成decode，所以在調(diào)用圖片時(shí)通過BitmapFactory.decodeStream方法，創(chuàng)建bitmap，再將其設(shè)為ImageView的source，decodeStream。在讀取時(shí)加上圖片的Config參數(shù)，很明顯圖片加載內(nèi)存就減少了，內(nèi)存溢出問題可以有效解決。

4 結(jié)束語

手機(jī)硬件配置越來越高，用手機(jī)拍出來的照片占用內(nèi)存量越來越大，圖片處理時(shí)占用的內(nèi)存也越來越大。內(nèi)存直接影響一個(gè)應(yīng)用程序能不能正常使用，所以開發(fā)者找出解決內(nèi)存溢出問題的解決方案非常重要。

[1]王華旭.Android平臺(tái)圖像處理軟件框架的開發(fā)與設(shè)計(jì)

[J].軟件.2014(02)

[2]申文.基于Android的圖片產(chǎn)品設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華中科技大學(xué)2011

[3]江志儉.基于Android平臺(tái)多功能特效相機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].大連理工大學(xué)2011

[4]曹幫琴.徐昊.Android應(yīng)用中優(yōu)化Bitmap使用避免內(nèi)存溢出[J].河南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2014.26(2)