Android进程生命周期与ADJ

Posted by Gityuan on October 1, 2015

做为应用开发者,对于进程生命周期和进程中的内存回收是透明的,但了解生命周期对加深对Andorid体系的理解很有帮助

一、 进程生命周期

Android系统将尽量长时间地保持应用进程,但为了新建进程或运行更重要的进程,最终需要清除旧进程来回收内存。 为了确定保留或终止哪些进程,系统会根据进程中正在运行的组件以及这些组件的状态,将每个进程放入“重要性层次结构”中。 必要时,系统会首先消除重要性最低的进程,然后是清除重要性稍低一级的进程,依此类推,以回收系统资源。

进程的重要性,划分5级:

  1. 前台进程(Foreground process)
  2. 可见进程(Visible process)
  3. 服务进程(Service process)
  4. 后台进程(Background process)
  5. 空进程(Empty process)

前台进程的重要性最高,依次递减,空进程的重要性最低,下面分别来阐述每种级别的进程

1.1 Foreground process

用户当前操作所必需的进程。通常在任意给定时间前台进程都为数不多。只有在内存不足以支持它们同时继续运行这一万不得已的情况下,系统才会终止它们。

  • 拥有用户正在交互的 Activity(已调用onResume())
  • 拥有某个 Service,后者绑定到用户正在交互的 Activity
  • 拥有正在“前台”运行的 Service(服务已调用 startForeground())
  • 拥有正执行一个生命周期回调的 Service(onCreate()、onStart() 或 onDestroy())
  • 拥有正执行其 onReceive() 方法的 BroadcastReceiver

1.2 Visible process

没有任何前台组件、但仍会影响用户在屏幕上所见内容的进程。可见进程被视为是极其重要的进程,除非为了维持所有前台进程同时运行而必须终止,否则系统不会终止这些进程。

  • 拥有不在前台、但仍对用户可见的 Activity(已调用onPause())。
  • 拥有绑定到可见(或前台)Activity 的 Service

1.3 Service process

尽管服务进程与用户所见内容没有直接关联,但是它们通常在执行一些用户关心的操作(例如,在后台播放音乐或从网络下载数据)。因此,除非内存不足以维持所有前台进程和可见进程同时运行,否则系统会让服务进程保持运行状态。

  • 正在运行startService()方法启动的服务,且不属于上述两个更高类别进程的进程。

1.4 Background process

后台进程对用户体验没有直接影响,系统可能随时终止它们,以回收内存供前台进程、可见进程或服务进程使用。 通常会有很多后台进程在运行,因此它们会保存在LRU列表中,以确保包含用户最近查看的Activity的进程最后一个被终止。如果某个 Activity 正确实现了生命周期方法,并保存了其当前状态,则终止其进程不会对用户体验产生明显影响,因为当用户导航回该 Activity 时,Activity 会恢复其所有可见状态。

  • 对用户不可见的Activity的进程(已调用Activity的onStop()方法)

1.5 Empty process

保留这种进程的的唯一目的是用作缓存,以缩短下次在其中运行组件所需的启动时间。 为使总体系统资源在进程缓存和底层内核缓存之间保持平衡,系统往往会终止这些进程。

  • 不含任何活动应用组件的进程

二、 Lowmemorykiller

Android中对于内存的回收,主要依靠Lowmemorykiller来完成,是一种根据阈值级别触发相应力度的内存回收的机制。

2.1 ADJ级别

定义在ProcessList.java文件,oom_adj划分为16级,从-17到16之间取值。

ADJ级别 取值 解释
UNKNOWN_ADJ 16 一般指将要会缓存进程,无法获取确定值
CACHED_APP_MAX_ADJ 15 不可见进程的adj最大值 1
CACHED_APP_MIN_ADJ 9 不可见进程的adj最小值 2
SERVICE_B_AD 8 B List中的Service(较老的、使用可能性更小)
PREVIOUS_APP_ADJ 7 上一个App的进程(往往通过按返回键)
HOME_APP_ADJ 6 Home进程
SERVICE_ADJ 5 服务进程(Service process)
HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ 4 后台的重量级进程,system/rootdir/init.rc文件中设置
BACKUP_APP_ADJ 3 备份进程 3
PERCEPTIBLE_APP_ADJ 2 可感知进程,比如后台音乐播放 4
VISIBLE_APP_ADJ 1 可见进程(Visible process) 5
FOREGROUND_APP_ADJ 0 前台进程(Foreground process) 6
PERSISTENT_SERVICE_ADJ -11 关联着系统或persistent进程
PERSISTENT_PROC_ADJ -12 系统persistent进程,比如telephony
SYSTEM_ADJ -16 系统进程
NATIVE_ADJ -17 native进程(不被系统管理)

2.2 进程state级别

定义在ActivityManager.java文件,process_state划分18类,从-1到16之间取值。

state级别 取值 解释
PROCESS_STATE_CACHED_EMPTY 16 进程处于cached状态,且为空进程
PROCESS_STATE_CACHED_ACTIVITY_CLIENT 15 进程处于cached状态,且为另一个cached进程(内含Activity)的client进程
PROCESS_STATE_CACHED_ACTIVITY 14 进程处于cached状态,且内含Activity
PROCESS_STATE_LAST_ACTIVITY 13 后台进程,且拥有上一次显示的Activity
PROCESS_STATE_HOME 12 后台进程,且拥有home Activity
PROCESS_STATE_RECEIVER 11 后台进程,且正在运行receiver
PROCESS_STATE_SERVICE 10 后台进程,且正在运行service
PROCESS_STATE_HEAVY_WEIGHT 9 后台进程,但无法执行restore,因此尽量避免kill该进程
PROCESS_STATE_BACKUP 8 后台进程,正在运行backup/restore操作
PROCESS_STATE_IMPORTANT_BACKGROUND 7 对用户很重要的进程,用户不可感知其存在
PROCESS_STATE_IMPORTANT_FOREGROUND 6 对用户很重要的进程,用户可感知其存在
PROCESS_STATE_TOP_SLEEPING 5 与PROCESS_STATE_TOP一样,但此时设备正处于休眠状态
PROCESS_STATE_FOREGROUND_SERVICE 4 拥有给一个前台Service
PROCESS_STATE_BOUND_FOREGROUND_SERVICE 3 拥有给一个前台Service,且由系统绑定
PROCESS_STATE_TOP 2 拥有当前用户可见的top Activity
PROCESS_STATE_PERSISTENT_UI 1 persistent系统进程,并正在执行UI操作
PROCESS_STATE_PERSISTENT 0 persistent系统进程
PROCESS_STATE_NONEXISTENT -1 不存在的进程

2.3 lmk策略

Lowmemorykiller根据当前可用内存情况来进行进程释放,总设计了6个级别,即上表中“解释列”加粗的行,即Lowmemorykiller的杀进程的6档,如下:

  1. CACHED_APP_MAX_ADJ
  2. CACHED_APP_MIN_ADJ
  3. BACKUP_APP_ADJ
  4. PERCEPTIBLE_APP_ADJ
  5. VISIBLE_APP_ADJ
  6. FOREGROUND_APP_ADJ

系统内存从很宽裕到不足,Lowmemorykiller也会相应地从CACHED_APP_MAX_ADJ(第1档)开始杀进程,如果内存还不足,那么会杀CACHED_APP_MIN_ADJ(第2档),不断深入,直到满足内存阈值条件。


参考http://developer.android.com/intl/zh-cn/guide/components/processes-and-threads.html


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