本篇图文会简单地为大家科普与手机虚拟内存有关的相关知识，以便于让大家能对自己手机的虚拟内存有一个基本的了解与认识

(本篇图文所提到的“内存拓展”，不涉及Harmony OS的类似功能，讨论范围仅止于现有的，仍基于Android OS的国产定制UI)

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薄荷少年微微凉 · 2021-12-4

一、虚拟内存是什么？

虚拟内存，顾名思义，它的概念和“物理内存”相对，指的是通过其他非硬件升级方式生成的，能用于代替一部分物理内存作用的产物

虚拟内存的历史很长，在十数年前，多数搭载有Windows家用计算机的物理内存比较吃紧时，虚拟内存就有被广泛采用

Windows的虚拟内存设置

薄荷少年微微凉 · 2021-12-4

其最初的目的是用于缓解物理内存不足而造成的种种问题(比如因为内存不足而无法正常运行某些游戏或工程，或者因为内存的意外消耗而造成系统或应用崩溃)

在Linux内核中，虚拟内存的作用变得复杂，在目前的Android OS(Android OS基于Linux内核制作)中，可选的虚拟内存方案有Zram和SWAP两种，下面会分别介绍这两种虚拟内存方案

薄荷少年微微凉 · 2021-12-4

二、SWAP虚拟内存

SWAP虚拟内存较容易理解，它的原理是在手机的存储器中(一般设置为data分区）建立一个固定大小的区域，单独用于存放内存交换数据，这块区域即是SWAP虚拟内存(一般表现为名作swapfile的文件，但也可以直接用一块分区作为SWAP)

你可以在Scene4上简单地创建SWAPFILE使用

由于SWAP是把存储器空间作为物理内存来使用，因此其内存数据的交换速度与存储器的读写速度高度相关，其性能表现的瓶颈也取决于存储器的质量

薄荷少年微微凉 · 2021-12-4

这里需要引入一个事实：存储器对内存数据的读写和处理速度要远低于物理内存

故SWAP一般只用于在物理内存吃紧时，存放一部分暂时不活跃的后台进程，从而为物理内存清理出充足的空间，以便于应付前台进程的内存需求(该原理与Windows的虚拟内存相同)

但是由于SWAP的处理能力较差，所以当用户突然调用存放在SWAP的内存数据时，会造成调用表现比物理内存差的现象，严重时可能卡顿，或者干脆假死

同时，长期对存储器的高强度使用会降低闪存的寿命，使其更快报废(OPPO工程师表示其优化会避免寿命耗损，有可能是更改了SWAP的调用积极性，仅猜测)

当你的物理内存足够充裕时，SWAP的作用便基本不存在，因此在手机内存满足使用需求时，你大可禁用SWAP来获得更好的体验

薄荷少年微微凉 · 2021-12-4

三、Zram虚拟内存

在SWAP虚拟内存的理解基础上，我们继续来了解Zram，这是一种更高级的SWAP策略，有了对前文的理解，你对Zram的工作原理会更容易掌握

当手机的物理内存占用过高，达到了系统设置的临界值后，为了避免内存满载造成系统进程崩溃，LMK(Low Memory Killer，低内存杀手)会清理掉后台的部分进程，以回收空闲内存使用

还是前文提到的事实：存储器对内存数据的读写和处理速度要远低于物理内存

如果用户要重新打开这些被清理的进程，就需要系统将储存在存储器中的进程数据重新载入到内存中运行，这期间，“存储器——内存”的过程无疑成为了速度瓶颈，拖慢了整体的载入时间

Zram由此而生，它会在物理内存中划分固定大小的区域(所以，你并不能把Zram区域设置得过大，甚至超过物理内存的大小，没有意义）作为SWAP交换空间使用

很离谱的操作

薄荷少年微微凉 · 2021-12-4

在物理内存不足时，系统不直接清理不活跃的后台进程，而是将这部分内存数据通过一定的算法压缩(压缩过程会占用额外的CPU资源)存放在Zram中，从而等效增加可用的物理内存

Zram的压缩率越高，等效增加的物理内存就越多，但性能开销也越大，目前主流的Zram算法有：lz4，lzo，deflate等(支持与否取决于内核)

例如：当系统将原本占用1GB Ram的后台进程转入Zram时，若压缩率为4x，则存入Zram后这部分后台实际占用0.25GB Ram，等效增加了0.75GB物理内存

当用户调用Zram中的进程数据时，这部分数据将会被解压(仍然需要消耗CPU资源)，并迅速存放到内存中供用户使用，这个“内存——内存”的过程要远快于“存储器——内存”的速度，所以Zram的作用范围要比传统的SWAP广泛，效果也更好

一般手机的内核会默认分配一些Zram，以供提升交换效率，如果确实用不到，也可以尝试禁用

薄荷少年微微凉 · 2021-12-4

●同时，因为一部分高通设备会系统级限制后台进程的最大数量，所以合理使用Zram压缩存放这些进程，也能缓解大内存设备上缓存进程无端被杀的情况，增加物理内存的使用价值，这也是优点之一●

缺点很明显，Zram数据的调用要消耗额外的CPU资源，这会造成一定的电量开销，Zram空间设置得越大，Zram需要占用CPU资源的概率也越大，消耗性能也越频繁

另外，不合理的Zram大小设置会加剧内存使用的紧张度，不要随便把Zram空间设置得过大，避免出现某些不可预料的副作用

薄荷少年微微凉 · 2021-12-4

四、关于“内存拓展”的那些黑幕

“内存拓展”技术增加了一个可供用户调节虚拟内存大小的权利，在这之前，虚拟内存的大小由内核设置，非ROOT下不支持用户修改

这个功能有用吗？有用，但是意义不是很大，如果内存确实日用吃紧，多开一点也许能得到一些缓解，但厂商的最大目的是通过这项功能进行营销宣传

薄荷少年微微凉 · 2021-12-4

其一，无论是Zram还是SWAP，它的效率都要低于真实的物理内存，所以不仅不能将虚拟内存与物理内存相提并论，更不能将二者简单地做加法，那样计算得出的结果毫无意义，更不能提升跑分分数(只要你的手机杀光后台剩余内存够跑完全程的话……)

例如，你总不能在4GB Ram上的手机开上8GB的SWAP，就说你的手机运存有4+8＝12GB吧？那也不可能比物理内存为12GB的手机好用吧？

薄荷少年微微凉 · 2021-12-4

其二，虚拟内存在作用上不能完全代替物理内存，虚拟内存在实际使用上的作用局限性很大

它的作用在于临时收纳后台进程，为前台进程腾出可用内存，而非无限长期地使诸多进程驻留后台，也不能直接供给前台程序使用

很多不在系统进程管理白名单的应用和长期不前台使用的应用，即使剩余内存充足，也可能会被系统自动清理(是的，目前很多国产定制UI都有相当严厉的后台管理机制，不要惊讶，如果你的手机运存够大却还挂不住后台，那有多半是这些机制在作祟)

【科普分享】别再被内存拓展忽悠了！——关于Android手机虚拟

#楼主# 2021-12-4

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