如何分析Android应用.apk mmap内存占用并降低其消耗

问题 #

分析Android应用内存使用时，发现启动阶段.apk mmap区域占用大量内存。执行adb shell dumpsys com.testapp.foo得到以下内存信息：

adb shell dumpsys com.testapp.foo

Applications Memory Usage (in Kilobytes):
Uptime: 3367859 Realtime: 3367859

** MEMINFO in pid 5286 [com.testapp.foo] **
                   Pss  Private  Private     Swap      Rss     Heap     Heap     Heap
                 Total    Dirty    Clean    Dirty    Total     Size    Alloc     Free
                ------   ------   ------   ------   ------   ------   ------   ------
  Native Heap     5256     5160        0        0     8436    13524     7183     2379
  Dalvik Heap     8282     7996        0        0    16504    16771     8386     8385
 Dalvik Other     7534     7480        0        0     9992
        Stack     1356     1356        0        0     1368
       Ashmem       17        0        0        0      536
    Other dev       16        0       16        0      304
     .so mmap      917      168        0        0    23464
    .jar mmap     1207        0        0        0    27964
    .apk mmap    64405      640    63400        0    65424
    .dex mmap       28        8        0        0      616
    .oat mmap      524        0        0        0    11940
    .art mmap     1300      644        0        0    19652
   Other mmap      195       40       96        0     1648
      Unknown      549      532        0        0     1376
        TOTAL    91586    24024    63512        0   189224    30295    15569    10764

可见.apk mmap占用超过60MB，尝试adb shell cat /proc/<pid>/smaps无法获取足够详细的消耗信息，需要了解分析.apk mmap使用情况的方法，以及降低其内存消耗的方案。

分析.apk mmap内存的方法 #

• 使用adb shell procmem <pid>命令：该命令能更细致地拆分进程的内存映射，包括.apk文件内各个段（如资源、代码、assets等）的内存占用，相比smaps更直观展示.apk相关的内存分配。
• 借助Android Studio Profiler的内存快照：在Profiler中捕获内存快照后，查看"Memory Map"标签，筛选.apk相关的映射条目，可看到具体的文件路径和占用大小，还能关联到对应的资源或代码模块。
• 解析/proc/<pid>/maps结合apktool反编译：先通过adb shell cat /proc/<pid>/maps获取.apk的内存映射起始结束地址，再用apktool反编译apk，分析对应地址范围内的文件内容（比如大资源文件、未压缩的assets），定位具体是哪些部分占用内存。

降低.apk mmap内存消耗的优化方案 #

• 优化资源文件：
  • 压缩PNG/JPG图片，使用WebP或AVIF格式替代，减少图片资源的体积；移除未使用的资源（通过Android Studio的"Remove Unused Resources"工具）。
  • 对于大尺寸的assets文件（如离线数据包、音频），考虑拆分或按需加载，避免启动时一次性映射整个文件到内存。
• 启用APK压缩与优化：
  • 在build.gradle中开启android.enableR8=true进行代码混淆与压缩，减少DEX和资源的体积；启用android.bundle.enableUncompressedNativeLibs=false让系统自动压缩Native库。
  • 使用App Bundle发布，按需下载模块资源，避免将所有模块的资源打包进一个apk，减少启动时映射的内存大小。
• 调整内存映射策略：
  • 对于非立即需要的资源，采用延迟加载方式，在使用时再进行内存映射，而不是启动阶段全部加载。
  • 对于只读资源（如图片、assets），确保系统能共享内存页，避免进程间重复映射相同资源（比如避免私自修改只读资源导致内存页变脏）。
• 检查APK结构：
  • 移除apk中冗余的文件（如重复的资源、测试用文件）；检查是否有大的未压缩文件（如某些二进制文件未被压缩），对其进行压缩处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jian Guo