阿里妹導讀：閑魚技術(shù)團隊一直在探索如何使用Flutter來統(tǒng)一移動App開發(fā)。移動設(shè)備上的資源有限，內(nèi)存使用成了日常開發(fā)中的常見問題。那么，Flutter是如何使用內(nèi)存，又會對Native App的內(nèi)存帶來哪些影響呢？本文將簡單介紹Flutter內(nèi)存機制，結(jié)合測試和閑魚技術(shù)團隊的開發(fā)實踐，對普遍關(guān)心的Bitmap內(nèi)存使用，View繪制內(nèi)存使用方面做一些探索。

Dart RunTime簡介

Flutter Framework使用Dart語言開發(fā)，所以App進程中需要一個Dart運行環(huán)境（VM），和Android Art一樣，Flutter也對Dart源碼做了AOT編譯，直接將Dart源碼編譯成了本地字節(jié)碼，沒有了解釋執(zhí)行的過程，提升執(zhí)行性能。這里重點關(guān)注Dart VM內(nèi)存分配(Allocate)和回收(GC)相關(guān)的部分。

和Java顯著不同的是Dart的"線程"(Isolate)是不共享內(nèi)存的，各自的堆(Heap)和棧(Stack)都是隔離的，并且是各自獨立GC的，彼此之間通過消息通道來通信。Dart天然不存在數(shù)據(jù)競爭和變量狀態(tài)同步的問題，整個Flutter Framework Widget的渲染過程都運行在一個isolate中。

Dart VM將內(nèi)存管理分為新生代(New Generation)和老年代(Old Generation)。

• 新生代(New Generation): 通常初次分配的對象都位于新生代中，該區(qū)域主要是存放內(nèi)存較小并且生命周期較短的對象，比如局部變量。新生代會頻繁執(zhí)行內(nèi)存回收(GC)，回收采用“復制-清除”算法，將內(nèi)存分為兩塊(圖中的from 和 to)，運行時每次只使用其中的一塊(圖中的from)，另一塊備用(圖中的to)。當發(fā)生GC時，將當前使用的內(nèi)存塊中存活的對象拷貝到備用內(nèi)存塊中，然后清除當前使用內(nèi)存塊，最后，交換兩塊內(nèi)存的角色。

• 老年代(Old Generation): 在新生代的GC中“幸存”下來的對象，它們會被轉(zhuǎn)移到老年代中。老年代存放生命力周期較長，內(nèi)存較大的對象。老年代通常比新生代要大很多。老年代的GC回收采用“標記-清除”算法，分成標記和清除兩個階段。在標記階段會觸發(fā)停頓(stop the world)，多線程并發(fā)的完成對垃圾對象的標記，降低標記階段耗時。在清理階段，由GC線程負責清理回收對象，和應(yīng)用線程同時執(zhí)行，不影響應(yīng)用運行。

可以看到，Dart VM借鑒了很多JVM的思路，Dart中產(chǎn)生內(nèi)存泄露的方式也和Java類似，Java中很多排查內(nèi)存泄露的思路和防止內(nèi)存泄露的編程方法應(yīng)該也可以借鑒過來。

Image內(nèi)存初探

對圖片的合理使用和優(yōu)化是UI編程的重要部分，Flutter提供了Image Widget，我們可以方便地使用：

我們知道Android將內(nèi)存分為Java虛擬機內(nèi)存和Native內(nèi)存，各大廠商都對Java虛擬機內(nèi)存有一個上限限制，到達上限就會觸發(fā)OOM異常，而對Native內(nèi)存的使用沒有太嚴格的限制，現(xiàn)在的手機內(nèi)存都很大，一般有較大的Native內(nèi)存富余。那么Android中ImageView使用的是Java虛擬機內(nèi)存還是Native內(nèi)存呢？

我們可以來做一個測試：在一個界面上，每點擊一次，就在上面堆加一張圖片。為了防止后面的圖片完全覆蓋前面的圖片而出現(xiàn)優(yōu)化的情況，每次都縮小幾個像素，這樣就不會出現(xiàn)完全覆蓋。

打開Android Profiler，一張一張?zhí)砑訄D片，觀察內(nèi)存數(shù)據(jù)。分別測試了Android的6.0，7.0和8.0系統(tǒng)，結(jié)果如下：

Android 6.0(Google Nextus5)

Android 7.0(Meizu pro5)

Android 8.0(Google pixel)

在測試中,隨著圖片一張張增加，Android 6.0 和 7.0都是Java部分的內(nèi)存在增長，而Android 8.0則是Native部分的內(nèi)存在增長。由此有結(jié)論，Android原生的ImageView在6.0和7.0版本中使用的Java虛擬機內(nèi)存，而在Android 8.0中則使用的Native內(nèi)存。

而Flutter Image Widget使用的是哪部分內(nèi)存呢？我們用Flutter界面來做相同的測試。Flutter Engine的Debug版本和Release版本存在很大的性能差異，所以我們測試最好使用Release版本，但是，Release版本的Apk又不能使用Android profiler來觀察內(nèi)存，所以我們需要在Debug版本的Apk中打包一個Release版本的Flutter Engine, 可以修改flutter tool中的flutter.gradle來實現(xiàn)：

相同地，我們向Flutter界面中添加圖片并用Android Profiler來觀察內(nèi)存,測試使用的dart代碼：

得到的結(jié)果是:

Android 6.0?Android 8.0

可以看到，Flutter Image使用的內(nèi)存既不屬于Java虛擬機內(nèi)存也不屬于Native內(nèi)存，而是Graphics內(nèi)存(在Meizu pro5設(shè)備上也不屬于Graphics,事實上Meizu pro5設(shè)備不能歸類Flutter Image所使用的內(nèi)存)，官方對Graphics內(nèi)存的解釋是：

那么至少Flutter Image所使用的內(nèi)存不會是Java虛擬機內(nèi)存，這對不少Android設(shè)備都是一個好消息，這意味著使用Flutter Image沒有OOM的風險，能夠較好的利用Native內(nèi)存。

使用Image的時候，建立一個內(nèi)存緩存池是個好習慣，Flutter Framework提供了一個ImageCache來緩存加載的圖片，但它不同于Android Lru Cache，不能精確的使用內(nèi)存大小來設(shè)定緩存池容量，而是只能粗略的指定最大緩存圖片張數(shù)。

FlutterView內(nèi)存初探

Flutter設(shè)計之初是想統(tǒng)一Android和IOS的界面編程，所以理想的基于Flutter的apk只需要提供一個MainActivity做入口即可，后面所有的頁面跳轉(zhuǎn)都在FlutterView中管理。但是，如果是一個已有規(guī)模的app接入Flutter開發(fā)，我們不可能將已有的Activity頁面都用Flutter重新實現(xiàn)一遍，這時候就需要考慮本地頁面和Flutter頁面之間的跳轉(zhuǎn)交互了。iOS可以方便的管理頁面棧，但是Android就很復雜(Android有任務(wù)棧機制，低內(nèi)存Activity回收機制等)，所以通常我們還是使用Activity作為頁面容器來展示flutter頁面。這時有兩種選擇，可以每次啟動一個Activity就啟動一個新的FlutterView，也可以啟動Activity的時候復用已有的FlutterView。

不復用FlutterView

復用FlutterView

Flutter Framework中FlutterView是綁定Activity使用的，要復用FlutterView就必須能夠把FlutterView單獨拎出來使用。所幸現(xiàn)在FlutterView和Activity耦合程度并不很深，最關(guān)鍵的地方是FlutterNativeView必須attach一個Activity:

初始化FlutterView時必須傳入一個Activity，當其他Activity復用FlutterView時再調(diào)用該Attach方法即可。這里有個問題，就是FlutterView中必須保存一個Activity引用，這個一個內(nèi)存泄露隱患，我們可以在FluterView detach時候?qū)ainActivity傳入，因為通常整個App交互過程中MainActivity都是一直存在的，可以避免其他Activity泄露。

為了更好的權(quán)衡兩種方法的利弊，我們先用空頁面來測試一下當頁面增加時內(nèi)存的變化：

不復用FlutterView時，頁面增加時內(nèi)存變化

復用FlutterView時，頁面增加時內(nèi)存變化

不復用FlutterView時平均打開一個頁面(空頁面)，Java內(nèi)存增長0.02M,Native內(nèi)存增長0.73M。復用FlutterView時平均打開一個頁面(空頁面),Java內(nèi)存增長0.019M,Native內(nèi)存增長0.65M。可見復用FlutterView在內(nèi)存使用上是有優(yōu)勢的，但主要復用的還是Native部分的內(nèi)存。復用FlutterView必然帶來額外的一些復雜邏輯，有時候為了邏輯簡單，后期維護上的方便，犧牲一些相對不太珍貴的Native內(nèi)存也是值得的。

復用單個FlutterView有時會有些“意外”，比如當Activity切換時，就不得不將當前FlutterView detach掉給后面新建的Activity使用，當前界面就會空白閃動，有個想法是可以將當前界面截屏下來遮擋住后面的界面變化，這種方式有時會帶來額外的適配問題。

FlutterView復用與否不是絕對的，有時候可以使用一些綜合性折中方案，比如，我們可以建立一個FlutterViewProvider,里面維護N個可復用的FlutterView，如圖：

這樣的好處是，可以存在一定程度上的復用，又可以避免只有一個FlutterView出現(xiàn)的一些尷尬問題。

FlutterView的首幀渲染耗時較高，在Debug版本有明顯感受，大概會黑屏2秒，release版本會好很多。但我們觀察Cpu曲線，發(fā)現(xiàn)還是一個較為耗時的過程。有一種體驗優(yōu)化的思路是，我們可以預先讓將要使用的FlutterView加載好首幀，這樣，在真正使用的時候就很快了，可以先建立一個只有1個像素的窗口，在這個窗口里面完成FlutterView首幀渲染，代碼如下：

以上就是閑魚團隊在Flutter的應(yīng)用過程中的一些實踐，希望有更多的新技術(shù)嘗試和技術(shù)挑戰(zhàn)的同學，請在下面留言告訴我們。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android Flutter 内存机制初探的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。