Bellek kullanımını optimize etme

Sorunsuz performans sağlamak, uygulama kilitlenmelerini önlemek, sistem kararlılığını ve platform sağlığını korumak için bellek optimizasyonu çok önemlidir. Her uygulamada bellek kullanımı izlenmeli ve optimize edilmelidir. Bununla birlikte, TV'ler için içerik uygulamalarında, el cihazlarına yönelik tipik Android uygulamalarından farklı olan belirli zorluklar vardır.

Yüksek bellek tüketimi, aşağıdakiler de dahil olmak üzere uygulama ve sistem davranışlarıyla ilgili sorunlara yol açabilir:

• Uygulama yavaşlayabilir, takılabilir veya en kötü durumda kapatılabilir.
• Kullanıcı tarafından görülebilen sistem hizmetleri (Ses Kontrolü, Resim Ayarları kontrol paneli, Sesli Asistan vb.) çok gecikmeli hale gelir veya hiç çalışmayabilir.
• Sistem bileşenleri kapatılabilir. Bu bileşenler daha sonra yeniden başlatılır ve aşırı kaynak çekişmesi zirveleri tetikler ve ön plan uygulamasını doğrudan etkiler.
• Başlatıcıya geçiş önemli ölçüde gecikebilir ve geçiş tamamlanana kadar ön plan uygulaması yanıt vermiyormuş gibi görünebilir.
• Sistem, doğrudan yeniden kazanma durumuna girebilir. Bu durumda, bellek ayırma işlemini beklerken bir mesaj dizisinin yürütme işlemi geçici olarak duraklatılır. Bu durum, ana iş parçacığı veya codec ile ilgili iş parçacığı gibi herhangi bir iş parçacığında gerçekleşebilir. Bu da ses ve video karelerinin düşmesine ve kullanıcı arayüzünde aksamalara neden olabilir.

TV cihazlarındaki bellek ile ilgili dikkat edilmesi gereken noktalar

TV cihazları genellikle telefonlara veya tabletlere kıyasla çok daha az belleğe sahiptir. Örneğin, TV'de görebileceğimiz bir yapılandırma 1 GB RAM ve 1080p video çözünürlüğüdür. Aynı zamanda çoğu TV uygulaması benzer özelliklere sahiptir. Bu nedenle, benzer bir uygulama ve ortak zorluklar söz konusudur. Bu iki durumda, diğer cihaz türlerinde ve uygulamalarda görülmeyen sorunlar ortaya çıkar:

• Medya TV uygulamaları genellikle hem ızgara şeklinde resim görünümlerinden hem de kısa süre içinde belleğe çok sayıda resim yüklemeyi gerektiren tam ekran arka plan resimlerinden oluşur.
• TV uygulamaları, video ve ses oynatmak için belirli miktarda bellek ayırmayı gerektiren ve sorunsuz oynatma sağlamak için önemli miktarda medya arabelleğine ihtiyaç duyan multimedya akışları oynatır.
• Düzgün şekilde uygulanmayan ek medya özellikleri (sarma, bölüm değiştirme, ses parçası değiştirme vb.) ek bellek baskısı oluşturabilir.

TV cihazlarını anlama

Bu kılavuzda, öncelikle düşük RAM'e sahip cihazlar için uygulama bellek kullanımı ve bellek hedeflerine odaklanılmıştır.

TV cihazlarında aşağıdaki özellikleri göz önünde bulundurun:

• Cihaz belleği: Cihazın yüklü olduğu rastgele erişim belleği (RAM) miktarıdır.
• Cihaz kullanıcı arayüzü çözünürlüğü: Cihazın, işletim sistemini ve uygulama kullanıcı arayüzünü oluşturmak için kullandığı çözünürlüktür. Bu çözünürlük genellikle cihazın video çözünürlüğünden daha düşüktür.
• Video çözünürlüğü: Cihazın video oynatabileceği maksimum çözünürlük.

Bu da farklı cihaz türlerinin ve bu cihazların belleği nasıl kullanması gerektiğinin sınıflandırılmasına yol açar.

TV cihazları özeti

Düşük RAM'e sahip TV cihazları

Bu cihazlar bellek sınırlamalı bir durumdadır ve ActivityManager.isLowRAMDevice() değerini doğru olarak raporlar. RAM'i düşük TV cihazlarında çalışan uygulamaların ek bellek kontrol önlemleri uygulaması gerekir.

Aşağıdaki özelliklere sahip cihazlar bu kategoriye girer:

• 1 GB'lık cihazlar: 1 GB RAM, 720p/HD (1280x720) kullanıcı arayüzü çözünürlüğü, 1080p/FullHD (1920x1080) video çözünürlüğü
• 1,5 GB'lık cihazlar: 1,5 GB RAM, 1080p/Full HD (1920x1080) kullanıcı arayüzü çözünürlüğü, 2160p/Ultra HD/4K (3840x2160) video çözünürlüğü
• OEM'nin ek bellek kısıtlamaları nedeniyle ActivityManager.isLowRAMDevice() işaretini tanımladığı diğer durumlar.

Normal TV cihazları

Bu cihazlar, bu kadar önemli bir bellek baskısı sorunu yaşamaz. Bu cihazların aşağıdaki özelliklere sahip olduğunu kabul ederiz:

• ≥1,5 GB RAM, 720p veya 1080p kullanıcı arayüzü ve 1080p video çözünürlüğü
• ≥2 GB RAM, 1080p kullanıcı arayüzü ve 1080p veya 2160p video çözünürlüğü

Ancak bazı belleklerin kötüye kullanılması mevcut belleği tüketmeye devam edebileceğinden ve kötü performansa neden olabileceğinden, uygulamaların bu cihazlardaki bellek kullanımını göz ardı etmemesi gerekir.

Düşük RAM'e sahip TV cihazlarındaki bellek hedefleri

Bu cihazlardaki belleği ölçerken Android Studio bellek profilleyicisini kullanarak belleğin her bölümünü izlemenizi önemle tavsiye ederiz. TV uygulamaları, bellek kullanımlarını profillemelidir ve kategorilerini bu bölümde tanımladığımız eşiklerin altına düşürmeye çalışmalıdır.

Bildirilen bellek rakamlarının ayrıntılı açıklamasını Bellek nasıl sayılır? bölümünde bulabilirsiniz. TV uygulamaları için eşiklerin tanımı söz konusu olduğunda üç bellek kategorisine odaklanacağız:

• Anonymous + Swap: Android Studio'da Java + Native + Stack ayırma belleğinden oluşur.
• Grafikler: Doğrudan profilleyici aracında raporlanır. Genellikle grafik dokularından oluşur.
• Dosya: Android Studio'da "Kod" + "Diğer" kategorilerinde bildirilir.

Bu tanımlar doğrultusunda, aşağıdaki tabloda her bellek grubu türünün kullanması gereken maksimum değer gösterilmektedir:

Maksimum toplam bellek (Anon+Swap + Grafikler + Dosya) aşağıdakileri aşmamalıdır:

• 1 GB RAM'e sahip düşük RAM'li cihazlar için toplam 280 MB bellek kullanımı (Anonim+Takas + Grafikler + Dosya).

Aşağıdaki değerleri aşmamanız önemle tavsiye edilir:

• (Anon+Swap + Graphics) 200 MB bellek kullanımı.

Dosya belleği

Dosya destekli bellek için genel kurallar:

• Genel olarak dosya belleği, işletim sistemi bellek yönetimi tarafından iyi bir şekilde yönetilir.
• Şu anda bunun bellek baskısının başlıca nedenlerinden biri olmadığını tespit ettik.

Ancak genel olarak dosya belleğiyle çalışırken:

• Derlemenize kullanılmayan kitaplıklar eklemeyin ve mümkün olduğunda kitaplıkların tamamını değil, küçük alt kümelerini kullanın.
• Büyük dosyaları bellekte açık tutma ve işiniz biter bitmez bunları serbest bırakma
• Java ve Kotlin sınıfları için derlenmiş kod boyutunuzu en aza indirin. Uygulamanızı küçültme, karartma ve optimize etme kılavuzunu inceleyin.

Belirli TV önerileri

Bu bölümde, TV cihazlarındaki bellek kullanımını optimize etmek için özel öneriler sunulmaktadır.

Ekran kartı belleği

Uygun resim biçimlerini ve çözünürlükleri kullanın.

• Cihaz kullanıcı arayüzü çözünürlüğünden daha yüksek çözünürlüklü resimler yüklemeyin. Örneğin, 1080p resimler 720p kullanıcı arayüzü cihazında 720p'ye düşürülmelidir.
• Mümkün olduğunda donanım destekli bitmap'leri kullanın.
  • Glide gibi kitaplıklarda, varsayılan olarak devre dışı olan Downsampler.ALLOW_HARDWARE_CONFIG özelliğini etkinleştirin. Bu özelliği etkinleştirmek, aksi takdirde hem grafik belleğinde hem de anonim bellekte yer alacak bitmap'lerin yinelenmesini önler.
• Ara oluşturmalardan ve yeniden oluşturmalardan kaçının
  • Aşağıdakiler Android GPU Inspector ile tanımlanabilir:
  • "Doku" bölümünde, yalnızca öğeleri oluşturan öğeler yerine nihai oluşturma işlemine yönelik adımlar olan resimleri bulun. Bu, genellikle "ara oluşturma" olarak adlandırılır.
  • Android SDK uygulamaları için genellikle bu düzenin ara oluşturma işlemlerini devre dışı bırakmak amacıyla düzen işaretini forceHasOverlappedRendering:false kullanarak bunları kaldırabilirsiniz.
  • Örtüşen oluşturma işlemleriyle ilgili mükemmel bir kaynak olan Örtüşen Oluşturma İşlemlerinden Kaçınma başlıklı makaleyi inceleyin.
• Mümkün olduğunda yer tutucu resim yüklemekten kaçının. Yer tutucu dokular için @android:color/ veya @color öğesini kullanın.
• Oluşturma işlemi çevrimdışı olarak yapılabiliyorsa cihazda birden fazla görüntüyü birleştirme işlemlerinden kaçının. İndirilen resimlerden resim oluşturmak yerine bağımsız resimler yüklemeyi tercih edin.
• Bit eşlemleriyle daha iyi başa çıkmak için Bit eşlemleri işleme kılavuzunu inceleyin.

Anonim+Değişiklik belleği

Anon+Swap, Android Studio bellek profilleyicisinde Native + Java + Stack tahsislerinden oluşur. Cihazın bellek sınırlamasına sahip olup olmadığını kontrol etmek için ActivityManager.isLowMemoryDevice() seçeneğini kullanın ve bu kurallara uyarak bu duruma uyum sağlayın.

• Medya:
  • Cihazın RAM'ine ve video oynatma çözünürlüğüne bağlı olarak medya arabellekleri için değişken bir boyut belirtin. Bu, 1 dakikalık video oynatma için geçerlidir:
    1. 1 GB / 1080p için 40-60 MB
    2. 1,5 GB / 1080p için 60-80 MB
    3. 1,5 GB / 2160p için 80-100 MB
    4. 2 GB / 2160p için 100-120 MB
  • Anonim belleğin toplam miktarında artış olmasını önlemek için bölüm değiştirilirken medya belleği ayırmalarını serbest bırakma.
  • Uygulamanız durdurulduğunda medya kaynaklarını hemen serbest bırakın ve durdurun: Ses ve video kaynaklarını işlemek için etkinlik yaşam döngüsü geri çağırmalarını kullanın. Ses uygulaması değilseniz etkinliklerinizde onStop() oluştuğunda oynatma işlemini durdurun, yaptığınız tüm çalışmaları kaydedin ve kaynaklarınızı serbest bırakılacak şekilde ayarlayın. Daha sonra ihtiyaç duyabileceğiniz işleri planlamak için. İşler ve Alarmlar bölümüne bakın.
    • Etkinlik yaşam döngüsü çağrılarıyla başa çıkmanıza yardımcı olması için LiveData ve LifecycleOwner gibi yaşam döngüsü bilinçli bileşenleri kullanabilirsiniz.
    • Çalışmanızı yaşam döngüsü bilincine sahip hale getirmek için Kotlin eş yordamlarını ve Kotlin akışlarını da kullanabilirsiniz.
  • Video ararken arabelleğin belleğine dikkat edin: Geliştiriciler, videoyu kullanıcı için hazır tutmak amacıyla genellikle gelecekteki içerik için 15-60 saniye daha ayarlar. Ancak bu, ek bellek yükü oluşturur. Genel olarak, kullanıcı yeni video konumunu seçene kadar 5 saniyeden fazla önbelleğe alma işlemi yapmayın. İleri sararken kesinlikle daha fazla ön arabelleğe almanız gerekiyorsa şunları yapmayı unutmayın:
    • Arama arabelleğini önceden ayırın ve yeniden kullanın.
    • Arabellek boyutu 15-25 MB'tan büyük olmamalıdır (cihaz belleğine bağlı olarak).
• Ayrımlar:
  • Anonymous bellekte resimleri kopyalamamak için grafik belleği kılavuzunu kullanın.
    • Görüntüler genellikle en fazla bellek kullanan öğelerdir. Bu nedenle, kopyalarının oluşturulması cihaza çok fazla baskı uygulayabilir. Bu durum özellikle resim ızgara görünümlerinde yoğun gezinme sırasında geçerlidir.
  • Ekranları taşırken referanslarını bırakarak ayırmaları serbest bırakın: Bit eşlemelere ve nesnelere ait referansların kalmadığından emin olun.
• Kitaplıklar:
  • Yeni kitaplıklar eklerken kitaplıklardan bellek ayırma işlemlerini profilleyin. Yeni kitaplıklar, ek kitaplıklar da yükleyebilir. Bu da ayırma işlemi yapabilir ve bağlantılar oluşturabilir.
• Ağ iletişimi:
  • Uygulama başlatılırken engelleme ağı çağrıları yapmayın. Bu çağrılar, uygulamanın başlatılma süresini yavaşlatır ve özellikle uygulama yükünün belleği kısıtladığı başlatma sırasında ek bellek yükü oluşturur. Önce bir yükleme veya açılış ekranı gösterin ve kullanıcı arayüzü oluşturulduktan sonra ağ isteklerini gönderin.

Bağlamalar

Bağlantılar, API çağrısını kolaylaştırmak için diğer uygulamaları belleğe getirdiği veya bağlantılı uygulamanın bellek tüketimini artırdığı (zaten bellekteyse) için ek bellek yükü oluşturur. Bu da ön plan uygulamasının kullanılabilir belleğini azaltır. Bir hizmeti bağlarken bağlamayı ne zaman ve ne kadar süreyle kullandığınıza dikkat edin. Gerekmediği anda bağlantıyı kaldırdığınızdan emin olun.

Tipik bağlamalar ve en iyi uygulamalar:

• Play Integrity API: Cihaz bütünlüğünü kontrol etmek için kullanılır
  • Yükleme ekranından sonra ve medya oynatmadan önce cihaz bütünlüğünü kontrol etme
  • İçerik oynatmadan önce PlayIntegrityStandardIntegrityManager referanslarını yayınlayın.
• Play Faturalandırma Kitaplığı: Google Play'i kullanarak abonelikleri ve satın alma işlemlerini yönetmek için kullanılır
  • Yükleme ekranından sonra kitaplığı başlatın ve herhangi bir medya oynatmadan önce tüm faturalandırma işlemlerini tamamlayın.
  • Kitaplığı kullanmayı bitirdiğinizde ve her zaman video veya medya oynatmadan önce BillingClient.endConnection() simgesini kullanın.
  • Faturalandırma işleminin tekrar yapılması gerekmesi ihtimaline karşı hizmetin bağlantısının kesilip kesilmediğini kontrol etmek için BillingClient.isReady() ve BillingClient.getConnectionState() seçeneklerini kullanın. Ardından, işlemi tamamladıktan sonra BillingClient.endConnection() seçeneğini tekrar uygulayın.
• GMS FontsProvider
  • Yazı tiplerini indirmek maliyetli olduğundan ve FontsProvider bunu yapmak için hizmetleri bağladığından, RAM'i düşük cihazlarda yazı tipi sağlayıcı yerine bağımsız yazı tiplerini kullanmayı tercih edin.
• Google Asistan kitaplığı: Bazen arama ve uygulama içi arama için kullanılır. Mümkünse bu kitaplığı değiştirin.
  • Leanback uygulamaları için: Gboard metin okuma özelliğini veya androidx.leanback kitaplığını kullanın.
    • Arama özelliğini uygulamak için Arama yönergelerini uygulayın.
    • Not: leanback desteği sonlandırıldı ve uygulamaların TV Compose'a taşınması gerekiyor.
  • Oluşturma uygulamaları için:
    • Sesli aramayı uygulamak için Gboard metin okuma özelliğini kullanın.
  • Uygulamanızdaki medya içeriklerinin keşfedilebilir olmasını sağlamak için Sonrakini İzle özelliğini uygulayın.

Ön Plan Hizmetleri

Ön plan hizmetleri, bir bildirime bağlı olan özel bir hizmet türüdür. Bu bildirim, telefon ve tabletlerdeki bildirim tepsisinde gösterilir ancak TV cihazlarında bu cihazlarla aynı anlamda bir bildirim tepsisi yoktur. Ön plan hizmetleri, uygulama arka plandayken çalışmaya devam edebildikleri için yararlı olsalar da TV uygulamaları aşağıdaki yönergelere uymalıdır:

Android TV ve Google TV'de, kullanıcı uygulamadan ayrıldıktan sonra ön plan hizmetlerinin yalnızca aşağıdaki durumlarda çalışmaya devam etmesine izin verilir:

• Ses uygulamaları için: Ön plan hizmetlerinin yalnızca kullanıcı uygulamadan ayrıldıktan sonra ses parçasını çalmaya devam etmek için çalışmaya devam etmesine izin verilir. Ses oynatma sona erdikten hemen sonra hizmet durdurulmalıdır.
• Diğer uygulamalar için: Kullanıcının uygulamanızdan ayrılmasından sonra uygulamanın hâlâ çalıştığı ve kaynak tükettiği konusunda kullanıcıyı bilgilendirecek bir bildirim olmadığından tüm ön plan hizmetleri durdurulmalıdır.
• Önerileri güncelleme veya Sonrakini İzle gibi arka plan işlerinde WorkManager değerini kullanın.

İşler ve Alarmlar

WorkManager, arka planda yinelenen işleri planlamak için en gelişmiş Android API'sidir. WorkManager, mevcut olduğunda yeni JobScheduler değerini, mevcut olmadığında ise eski AlarmManager değerini kullanır. TV'de planlanmış işleri gerçekleştirmeyle ilgili en iyi uygulamalar için aşağıdaki önerileri uygulayın:

• SDK 23 ve sonraki sürümlerde AlarmManager API'lerini kullanmaktan kaçının. Özellikle AlarmManager.set(), AlarmManager.setExact() ve benzer yöntemler, sistemin işlerin çalıştırılacağı uygun zamana (ör. cihaz boştayken) karar vermesine izin vermez.
• RAM'i düşük cihazlarda, kesinlikle gerekli olmadığı sürece iş çalıştırmaktan kaçının. Gerekirse WorkManager'ı WorkRequest yalnızca oynatma işleminden sonra önerileri güncellemek için kullanın ve bunu uygulama hâlâ açıkken yapmaya çalışın.
• Sistemin, uygun olduğunda işlerinizi çalıştırmasına izin vermek için WorkManager'ı Constraints tanımlayın:

Constraints.Builder()
.setRequiredNetworkType(NetworkType.CONNECTED)
.setRequiresStorageNotLow(true)
.setRequiresDeviceIdle(true)
.build()

Constraints.Builder()
.setRequiredNetworkType(NetworkType.CONNECTED)
.setRequiresStorageNotLow(true)
.setRequiresDeviceIdle(true)
.build()

• Düzenli olarak iş çalıştırmanız gerekiyorsa (örneğin, kullanıcının başka bir cihazdaki uygulamanızdaki içerik izleme etkinliğine göre Sonrakini İzle'yi güncellemek için) işin bellek tüketimini 30 MB'ın altında tutarak bellek kullanımını düşük tutun.

Diğer genel yönergeler

Aşağıdaki yönergeler, Android uygulaması geliştirmeyle ilgili genel bilgiler sağlar:

• Nesne tahsislerini en aza indirin, nesnelerin yeniden kullanımını optimize edin ve kullanılmayan nesnelerin tahsisini hemen kaldırın.
  • Nesnelere (özellikle bitmap'lere) referans tutmayın.
  • Sistem bellek işleme sürecini etkilediği için System.gc() ve doğrudan bellek bırakma çağrılarını kullanmaktan kaçının: Örneğin, zRAM kullanan cihazlarda gc() için zorunlu bir çağrı, belleğin sıkıştırılması ve sıkıştırmanın kaldırılması nedeniyle bellek kullanımını geçici olarak artırabilir.
  • Liste öğelerini yeniden oluşturmak yerine yeniden kullanmak için Oluştur'daki katalog tarayıcısında gösterildiği gibi LazyList veya artık desteği sonlandırılan Leanback kullanıcı arayüzü araç setinde RecyclerView kullanın.
  • Değişme olasılığı düşük olan ve harici içerik sağlayıcılardan okunan öğeleri yerel olarak önbelleğe alın ve ek harici bellek ayırmayı önleyen güncelleme aralıkları tanımlayın.
• Olası bellek sızıntılarını kontrol edin.
  • Anonim mesaj dizileri içindeki referanslar, hiçbir zaman serbest bırakılmayan video arabelleklerinin yeniden atanması ve benzer durumlar gibi tipik bellek sızıntısı durumlarına dikkat edin.
  • Bellek sızıntılarını ayıklamak için yığın dökümü kullanın.
• Uygulamanızı sıfırdan başlatırken gereken tam zamanında derleme miktarını en aza indirmek için temel profiller oluşturun.

Araçlar özeti

• Kullanım sırasındaki bellek tüketiminizi kontrol etmek için Android Studio bellek profili oluşturma aracını kullanın.
  • Belirli nesne ve bitmap tahsislerini kontrol etmek için heapdump'ı kullanın.
  • Java veya Kotlin olmayan atamaların kontrol edilmesi için yerel bellek profilleyiciyi kullanın.
• Grafik tahsislerini kontrol etmek için Android GPU Inspector'ı kullanın.