技术讲座：减少临时对象分配，降低垃圾回收导致的 UI 掉帧（Jank）

引言

在当今的软件开发中，垃圾回收（GC）是内存管理的重要组成部分。然而，垃圾回收可能会导致UI掉帧，即Jank，影响用户体验。本文将深入探讨如何通过减少临时对象分配来降低GC频率，从而提高应用程序的性能。

垃圾回收与UI掉帧

垃圾回收简介

垃圾回收是一种自动内存管理技术，用于回收不再使用的内存。在Java、Python等编程语言中，垃圾回收器会定期运行，检查对象是否被引用，并释放不再使用的对象占用的内存。

UI掉帧与Jank

UI掉帧是指应用程序在执行UI操作时出现卡顿或延迟的现象。Jank是UI掉帧的同义词，来源于“jerk”一词，意为“突然的、剧烈的”。Jank通常由垃圾回收导致的内存分配和释放引起。

减少临时对象分配

临时对象分配的影响

临时对象是指在方法调用过程中创建的对象，它们通常生命周期短暂。过多的临时对象分配会导致以下问题：

• 增加内存压力，触发垃圾回收频率上升；
• 增加垃圾回收开销，降低应用程序性能；
• 导致Jank，影响用户体验。

优化策略

1. 避免不必要的临时对象分配

• 尽量使用基本数据类型，如int、float等，而不是包装类，如Integer、Float等；
• 尽量复用对象，避免频繁创建和销毁；
• 使用静态变量或常量，避免在方法中创建临时对象。

2. 使用局部变量而非全局变量

• 局部变量生命周期较短，易于回收；
• 全局变量生命周期长，可能导致内存泄漏。

3. 使用对象池

• 对象池是一种缓存机制，用于存储和管理可复用的对象；
• 在需要时从对象池中获取对象，避免频繁创建和销毁。

代码示例

PHP示例

function createArray() {
    $array = [];
    for ($i = 0; $i < 1000; $i++) {
        $array[] = new MyClass();
    }
    return $array;
}

function optimizedCreateArray() {
    $array = [];
    for ($i = 0; $i < 1000; $i++) {
        $obj = new MyClass();
        $array[] = $obj;
    }
    return $array;
}

Python示例

class MyClass:
    def __init__(self):
        pass

def create_array():
    array = []
    for i in range(1000):
        array.append(MyClass())
    return array

def optimized_create_array():
    array = []
    for i in range(1000):
        obj = MyClass()
        array.append(obj)
    return array

总结

通过减少临时对象分配，可以降低垃圾回收频率，从而减少UI掉帧现象。本文介绍了减少临时对象分配的优化策略和代码示例，希望能对您的开发工作有所帮助。在实际开发中，请根据具体场景和需求，灵活运用这些策略，以提高应用程序的性能。