Android Bitmap.createBitmap 導致頻繁 GC 的優化實戰

在 onDraw() 中通過 Matrix 變換並調用 Bitmap.createBitmap() 生成新圖片實現動畫，是導致頻繁 Young GC 甚至 OOM 的經典反模式。每幀分配一個 Bitmap 對象，若動畫幀率 60fps，每秒產生 60 個大對象，極大壓力年輕代與大對象區。本文梳理根因並給出三級優化方案。

問題根因分析

• 對象分配率過高：createBitmap() 會在 Native 堆分配像素內存，並關聯一個 Java Bitmap 對象，雙重壓力。
• 內存抖動：短命大對象直接進入 Old Gen 或觸發 Concurrent Mark Sweep，導致幀率抖動、卡頓。
• 未及時回收：若未顯式 recycle()（API 21 前）或依賴 Finalizer，Native 內存釋放滯後。

優化方案（按推薦程度排序）

方案一：Canvas 矩陣變換 + 復用 Bitmap（最優）

不創建新 Bitmap，直接在 onDraw() 中對 Canvas 應用 Matrix：

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    matrix.reset();
    matrix.postRotate(angle, bitmap.getWidth()/2f, bitmap.getHeight()/2f);
    matrix.postTranslate(offsetX, offsetY);
    canvas.drawBitmap(bitmap, matrix, paint); // 單一 Bitmap 復用
    invalidate(); // 請求下一幀
}

優勢：零分配、零 GC、流暢 60fps。
適用：旋轉、縮放、平移等線性變換動畫。

方案二：BitmapPool / LruCache 復用像素內存

若必須生成新 Bitmap（如濾鏡、非線性變形），引入 BitmapPool（Glide/Fresco 內建）或自建 LruCache<Integer, Bitmap> 按尺寸/配置復用：

// 獲取可復用 Bitmap
Bitmap reused = pool.get(width, height, config);
if (reused == null) reused = Bitmap.createBitmap(width, height, config);
// 寫入像素...
canvas.drawBitmap(reused, 0, 0, paint);
// 用完歸還
pool.put(reused);

方案三：降低圖片質量與尺寸（治標）

• 採樣率 inSampleSize 縮小解碼尺寸。
• 改用 Bitmap.Config.RGB_565 節省 50% 內存（無透明通道場景）。
• 僅作為臨時緩解，不可根治分配率問題。

避坑指南

1. 絕不在 onDraw/循環中 new Bitmap——移至初始化階段或對象池。
2. API 21+ 依賴 GC，但大對象仍建議 bitmap = null 斷開引用加速回收。
3. 使用 Profiler / LeakCanary 監控 Native Memory，關注 Graphics 標籤曲線。

總結：能用 Canvas 矩陣就別 createBitmap；必須創建時上對象池；質量壓縮只作兜底。這樣能徹底消除動畫幀的 GC 抖動，實現絲滑體驗。