記憶體管理最佳做法

本文件假設您已採取 Android 應用程式的記憶體管理最佳做法，例如「管理應用程式的記憶體」一文所述的方式。

簡介

「記憶體流失」是一種資源流失，如果系統分配給電腦程式的記憶體不再需要使用卻沒有釋出，就會發生這種情況，可能導致應用程式要求的記憶體超過作業系統負荷，進而造成應用程式停止運作。有幾種不當做法可能會導致 Android 應用程式發生記憶體流失的問題，例如不當處理資源，或是未取消註冊不再需要使用的事件監聽器。

本文件將提供幾項最佳做法，協助您防止、偵測及解決程式碼發生記憶體流失的問題。如果試過本文件所述的方法，但還是認為我們的 SDK 可能有記憶體流失的問題，請參閱「如何回報 Google SDK 相關問題」一節。

與支援團隊聯絡之前

向 Google 支援團隊回報記憶體流失的問題前，請遵循本文件提供的最佳做法和偵錯步驟，確保程式碼不會發生這項錯誤。這些步驟可能可以解決問題，但如果無效，也能產生 Google 支援團隊為您提供協助時所需的資訊。

防止記憶體流失

對於使用 Google SDK 的程式碼，遵循這些最佳做法，有助於避免一些容易導致記憶體流失的因素。

Android 應用程式適用的最佳做法

請確認您已在 Android 應用程式中完成下列所有步驟：

釋出未使用的資源。
取消註冊不再需要使用的事件監聽器。
取消不再需要執行的任務。
轉送生命週期方法以釋出資源。
使用最新版 SDK

如要瞭解每項做法的詳細資訊，請參閱下列章節。

釋出未使用的資源

如果您的 Android 應用程式會使用資源，請務必在不再需要使用時釋出資源，否則在應用程式使用後，資源仍會占用記憶體。詳情請參閱 Android 說明文件中的「活動生命週期」一文。

釋出 GeoSDKs 中過時的 GoogleMap 參照

常見錯誤是使用 NavigationView 或 MapView 快取，這樣 GoogleMap 可能會導致記憶體流失。GoogleMap 與擷取來源的 NavigationView 或 MapView 是一對一關係。請確保未快取 GoogleMap，或在呼叫 NavigationView#onDestroy 或 MapView#onDestroy 時釋出參照。如果使用 NavigationSupportFragment、MapSupportFragment，或您自己用來納入這些檢視畫面的片段，就必須在 Fragment#onDestroyView 中釋出參照。

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
  }
}

取消註冊不再需要使用的事件監聽器

如果您的 Android 應用程式會註冊事件 (例如按鈕點擊或檢視畫面狀態變化) 的監聽器，請務必在應用程式不再需要監控該事件時，取消註冊監聽器，否則在應用程式使用完後，事件監聽器仍會占用記憶體。

舉例來說，假設您的應用程式使用 Navigation SDK，且會呼叫事件監聽器 addArrivalListener (這個方法可用於監聽抵達事件) 來監聽抵達事件。那麼，當應用程式不再需要監控抵達事件時，也應呼叫 removeArrivalListener。

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()
}

取消不再需要執行的任務

當 Android 應用程式開始執行非同步任務時 (例如下載或網路要求)，請務必在完成後取消任務，否則任務會繼續在背景執行。

如要進一步瞭解這些最佳做法，請參閱 Android 說明文件中的「管理應用程式的記憶體」一文。

轉送生命週期方法以釋出資源

如果您的應用程式使用 Navigation 或 Maps SDK，請務必將生命週期方法 (粗體顯示) 轉送至 navView 以釋出資源。如要這樣做，您可以在 Navigation SDK 中使用 NavigationView，或是在 Maps 或 Navigation SDK 中使用 MapView。此外，您也可以使用 SupportNavigationFragment 或 SupportMapFragment，而不是直接分別使用 NavigationView 和 MapView。Support Fragment 會處理生命週期方法的轉送作業。

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()
  */
}

使用最新版 SDK

Google SDK 會持續更新，加入新功能、修正錯誤並提升效能。請將應用程式中的 SDK 保持在最新狀態，以便接收這些修正項目。

記憶體流失問題偵錯

如果在採行本文前述的所有適用建議後，仍發生記憶體流失的問題，請按照下列程序進行偵錯。

開始之前，建議您先熟悉 Android 管理記憶體的方式。如需詳情，請參閱 Android 的「記憶體管理總覽」一文。

如要為記憶體流失問題進行偵錯，請按照下列程序操作：

重現問題。這是偵錯時不可或缺的步驟。
檢查記憶體用量是否正常。請檢查看似因流失而增加的用量，是否為執行應用程式所需的記憶體。
大範圍進行偵錯。您可以使用幾個公用程式來進行偵錯。以下三個標準工具組有助於為 Android 進行記憶體問題偵錯：Android Studio、Perfetto 和 Android Debug Bridge (ADB) 指令列公用程式。
查看應用程式的記憶體使用情況。您可以取得記憶體快照資料並追蹤配置，然後再分析結果。
修正記憶體流失問題。

下列章節將詳細說明上述步驟。

步驟 1：重現問題

如果您無法重現問題，請先思考可能會導致記憶體流失的情況。如果您確定問題已經重現，直接查看記憶體快照資料可能管用。不過，如果您只是在應用程式啟動或其他任意時間點取得記憶體快照資料，則可能尚未達成觸發流失問題的條件。重現問題時，建議您研究各種可能的情況：

啟用了哪組功能？
哪些特定的使用者操作順序觸發了流失問題？
- 您是否反覆多次嘗試執行這個順序？
應用程式經歷了哪些生命週期狀態？
- 您是否反覆多次嘗試經歷各種生命週期狀態？

請確認您可以在最新版本的 SDK 中重現問題。先前版本的問題可能已經修正。

步驟 2：檢查應用程式的記憶體用量是否正常

每項功能都需要使用額外的記憶體。為各種情況進行偵錯時，請思考這是正常使用情況，還是確實屬於記憶體流失。舉例來說，對於不同的功能或使用者任務，您可以思考下列可能性：

很有可能屬於流失：反覆多次重現當時情況後，記憶體用量長時間下來有所增加。
很有可能為正常記憶體使用行為：情況停止後，系統收回記憶體。
可能為正常記憶體使用行為：記憶體用量在一段時間內增加，之後逐漸下降，這可能是因為快取有限或其他正常記憶體使用行為所致。

如果應用程式行為很有可能是正常的記憶體使用情況，那就可以透過管理應用程式的記憶體來解決問題。如需相關協助，請參閱「管理應用程式的記憶體」一文。

步驟 3：大範圍進行偵錯

為記憶體流失問題進行偵錯時，請先從大範圍著手，等到找出可能原因後再細查。您可以使用下列其中一項大範圍偵錯工具，先分析一段時間內是否出現流失情況：

Android Studio 記憶體分析器 (建議使用)
Perfetto 記憶體計數器
Android Debug Bridge (ADB) 指令列公用程式
配置追蹤

Android Studio 記憶體分析器

這項工具提供記憶體用量的直方圖。您也可以透過這個介面取得記憶體快照資料並追蹤配置。這是我們預設建議使用的工具。詳情請參閱 Android Studio 記憶體分析器。

Perfetto 記憶體計數器

Perfetto 可讓您精準掌控和追蹤數個指標，並集中顯示在同一張直方圖上。詳情請參閱 Perfetto 記憶體計數器。

Perfetto 使用者介面

Android Debug Bridge (ADB) 指令列公用程式

Perfetto 可追蹤的許多指標也能在 adb 指令列公用程式中找到，方便您直接查詢。以下是幾個重要例子：

Meminfo 可讓您查看特定時間點的詳細記憶體資訊。
Procstats 可提供一段時間內的部分重要匯總統計資料。

這裡最值得注意的統計資料，就是應用程式一段時間內需要的最高實體記憶體用量 (maxRSS)。MaxPSS 不一定準確，如要提高準確度，請參閱 adb shell dumpsys procstats --help –start-testing 標記。

配置追蹤

配置追蹤可識別系統分配記憶體的堆疊追蹤，以及記憶體是否未釋出。如要追蹤原生程式碼的記憶體流失問題，這個步驟就格外實用。這項工具可識別堆疊追蹤，因此很適合用來快速解決根本原因，或是找出重現問題的方式。如要瞭解如何使用配置追蹤，請參閱「透過配置追蹤為原生程式碼中的記憶體進行偵錯」一節。

步驟 4：查看記憶體快照資料，瞭解應用程式的記憶體使用情況

想要偵測記憶體流失，其中一種方法是取得應用程式的記憶體快照資料，然後檢查是否有流失問題。記憶體快照資料是應用程式記憶體中所有物件的快照，可用來診斷記憶體流失等記憶體相關問題。

注意：以 Java 或 Kotlin 寫成的 Android 應用程式，會使用垃圾收集器管理應用程式所使用的記憶體。垃圾收集器會自動識別和移除不再使用的物件 (亦即從任何根層級都無法存取的物件)，這樣就能釋放記憶體，供其他物件使用。

Java 和 Kotlin 應用程式會使用垃圾收集器，因此記憶體流失的問題對您來說可能匪夷所思，照理來說，垃圾收集器應該會收回所有無法存取的物件。在 Android 中，記憶體流失通常是指不再需要使用的可存取物件。舉例來說，如果應用程式所參照的 Android 活動已刪除，活動便無法再次顯示，這種情況就會視為流失。但是，垃圾收集器無法收回仍屬於應用程式的活動。在記憶體中保留活動的成本往往相當高昂。

Android Studio 可偵測垃圾收集器無法修正的記憶體流失問題。擷取記憶體快照資料時，Android Studio 會確認是否有仍可存取但已刪除的活動或片段。

擷取記憶體快照資料。
分析記憶體快照資料來找出記憶體流失問題。
修正記憶體流失問題。

詳情請參閱以下各節說明。

擷取記憶體快照資料

如要擷取記憶體快照資料，您可以使用 Android Debug Bridge (ADB) 或 Android Studio 記憶體分析器。

使用 ADB 擷取記憶體快照資料

如要使用 ADB 擷取記憶體快照資料，請按照下列步驟操作：

將 Android 裝置連接到電腦。
開啟命令提示字元視窗，然後前往 ADB 工具所在的目錄。
如要擷取記憶體快照資料，請執行以下指令：

adb shell am dumpheap my.app.name $PHONE_FILE_OUT
如要取回記憶體快照資料，請執行以下指令：

adb pull $PHONE_FILE_OUT $LOCAL_FILE.

使用 Android Studio 擷取記憶體快照資料

如要使用 Android Studio 記憶體分析器擷取記憶體快照資料，請按照 Android 中「擷取記憶體快照資料」一節的步驟操作。

分析記憶體快照資料來找出記憶體流失問題

擷取記憶體快照資料後，您可以使用 Android Studio 記憶體分析器加以分析，步驟如下：

在 Android Studio 中開啟 Android 專案。
依序選取「Run」(執行) 和「Debug」(偵錯) 設定。
開啟「Android Profiler」(Android 分析器) 分頁。
選取「Memory」(記憶體)。
選取「Open heap dump」(開啟記憶體快照資料)，然後選取您要產生的記憶體快照資料檔案。記憶體分析器會顯示應用程式記憶體用量的圖表。
運用圖表分析記憶體快照資料：
- 找出不再使用的物件。
- 找出使用大量記憶體的物件。
- 瞭解每個物件目前的記憶體用量。
根據這項資訊細查或找出記憶體流失的原因，然後加以修正。

步驟 5：修正記憶體流失問題

找出記憶體流失的原因後，即可進行修正。修正 Android 應用程式的記憶體流失問題，有助於提升應用程式的效能和穩定度，細節則視情況而定。不過，下列建議可能對您有幫助：

確保您的應用程式按照 Android 主題「管理應用程式的記憶體」所建議的方法，分配/取消分配記憶體。
移除應用程式中未使用的程式碼或資源。如要進一步瞭解 Android 應用程式，請參閱「Android 應用程式適用的最佳做法」一節。

其他偵錯工具

完成上述步驟後，如果還是找不到也無法修正記憶體流失問題，請使用下列工具：

透過配置追蹤為原生程式碼中的記憶體進行偵錯。
使用 LeakCanary 找出流失問題。

透過配置追蹤為原生程式碼中的記憶體進行偵錯

即使您不直接使用原生程式碼，一些常見的 Android 程式庫 (包括 Google SDK) 也會使用。如果認為原生程式碼有記憶體流失問題，可以使用幾項工具進行偵錯。想要找出記憶體流失的可能原因，使用 Android Studio 或 heapprofd (也與 Perfetto 相容) 追蹤配置是不錯的做法，通常也是最快的偵錯方式。

配置追蹤還有一項獨特優勢，就是可以讓您分享結果，不必附上能在堆積中找到的機密資訊。

使用 LeakCanary 找出流失問題

LeakCanary 可有效找出 Android 應用程式的記憶體流失問題。如要進一步瞭解如何在應用程式中使用 LeakCanary，請前往 LeakCanary。

如何回報 Google SDK 相關問題

如果試過本文件所述的方法，但還是認為我們的 SDK 可能有記憶體流失的問題，請與客戶支援團隊，並盡可能提供下列資訊，越多越好：

重現記憶體流失問題的步驟。如果這些步驟需要複雜編碼才能完成，建議您將能重現問題的程式碼複製到我們的範例應用程式中，並提供在使用者介面中觸發流失問題所需採取的額外步驟。
從重現問題的應用程式中擷取的記憶體快照資料。請擷取兩個不同時間點的記憶體快照資料，呈現記憶體用量大幅增加的情況。
如果原生記憶體流失屬於正常情況，請提供來自 heapprofd 的配置追蹤結果。
重現流失情況後產出的錯誤報告。
所有記憶體相關當機的堆疊追蹤。

重要注意事項：堆疊追蹤本身通常並不足以為記憶體問題進行偵錯，因此請務必一併提供任何一種其他形式的資訊。