什么是内存泄露

从java的垃圾回收机制说起吧。java比C++好的一点就是有自己的垃圾回收机制。在java虚拟机运行的过程中会把一些没有指向的对象(已知存活的对象节点无法遍历到的对象)回收。

如果一个对象不再被使用,理论上是要被回收的,但是因为它可能被某些存活的对象持有了,导致不能回收,这种情况就叫内存泄露。这样的对象会一直占用着内存,直到持有它的对象销毁。而因为强占着内存,很容易导致内存溢出,即OOM。

为什么会发生内存泄露

在Android程序开发中,当一个对象已经不需要再使用了,本该被回收时,而另外一个正在使用的对象持有它的引用从而导致它不能被回收,这就导致本该被回收的对象不能被回收而停留在堆内存中,内存泄漏就产生了。

内存泄漏有什么影响

它是造成应用程序OOM的主要原因之一。由于Android系统为每个应用程序分配的内存有限,当一个应用中产生的内存泄漏比较多时,就难免会导致应用所需要的内存超过这个系统分配的内存限额,这就造成了内存溢出而导致应用Crash。

如何避免内存泄露

简单地说应该在对象赋值时先看一下持有这个对象的类/变量的声明周期。
1.静态变量/对象
一些类似于广播啊,EventBus注册,监听事件的注册,因为这些的生命周期都是比Activity长的。所以在activity销毁的时候要取消注册。

今天遇到的一个内存泄露的问题就是因为注册了OrientationEventListener ,在onDestory的时候没有取消监听。当前的context一直都没办法释放掉。打开一次页面5M。一二十次就OOM了。
解决方案:在页面销毁的时候记得取消监听。

另外一个内存泄露的问题是webView,webView在activity销毁的时候同样要解除引用,并做销毁。

@Override
    protected void onDestroy() {
        if (baseWebView != null) {
            ((ViewGroup) baseWebView.getParent()).removeView(baseWebView);
            baseWebView.destroy();
        }
        super.onDestroy();
    }

2.非静态内部类(非静态内部类持有当前类的引用)

经常在类里面定义非静态内部类,因为非静态内部类会持有当前类的引用。所以在非静态内部类的工作未结束的时候当前类也不会被回收。
例如我们很经常在类里面自定义个Handler 或者Thread。
解决方案:用静态内部类来替换。
3.图片处理
图片处理的过程中不用的图片及时销毁。不然即使没有泄露,因为图片对象一样会OOM的。

一、单例造成的内存泄漏

如下这个典例:

public class AppManager {
    private static AppManager instance;
    private Context context;
    private AppManager(Context context) {
        this.context = context;
    }

    public static AppManager getInstance(Context context) {
        if (instance != null) {
            instance = new AppManager(context);
        }
        return instance;
    }
}

这是一个普通的单例模式,当创建这个单例的时候,由于需要传入一个Context,所以这个Context的生命周期的长短至关重要:

1、传入的是Application的Context:这将没有任何问题,因为单例的生命周期和Application的一样长 ;

2、传入的是Activity的Context:当这个Context所对应的Activity退出时,由于该Context和Activity的生命周期一样长(Activity间接继承于Context),所以当前Activity退出时它的内存并不会被回收,因为单例对象持有该Activity的对象,单例应该修改为下面这种方式:

public class AppManager {
    private static AppManager instance;
    private Context context;
    private AppManager(Context context) {
        this.context = context.getApplicationContext();
    }

    public static AppManager getInstance(Context context) {
        if (instance != null) {
            instance = new AppManager(context);
        }
        return instance;
    }
}

这样子持有的是应用的context,就不用担心生命周期比APP还长了。
Android的单例模式非常受开发者的喜爱,不过使用的不恰当的话也会造成内存泄漏。因为单例的静态特性使得单例的生命周期和应用的生命周期一样长,这就说明了如果一个对象已经不需要使用了,而单例对象还持有该对象的引用,那么这个对象将不能被正常回收,这就导致了内存泄漏。

二、非静态内部类创建静态实例造成的内存泄漏

有的时候我们可能会在启动频繁的Activity中,为了避免重复创建相同的数据资源,会出现这种写法:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static TestResource mResource = null;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        if(mManager == null){
            mManager = new TestResource();
        }
        //...
    }
    class TestResource {
        //...
    }
}

这样就在Activity内部创建了一个非静态内部类的单例,每次启动Activity时都会使用该单例的数据,这样虽然避免了资源的重复创建,不过这种写法却会造成内存泄漏,因为非静态内部类默认会持有外部类的引用,而又使用了该非静态内部类创建了一个静态的实例,该实例的生命周期和应用的一样长,这就导致了该静态实例一直会持有该Activity的引用,导致Activity的内存资源不能正常回收。正确的做法为:

将该内部类设为静态内部类或将该内部类抽取出来封装成一个单例,如果需要使用Context,请使用ApplicationContext 。

三、Handler造成的内存泄漏

Handler的使用造成的内存泄漏问题应该说最为常见了,平时在处理网络任务或者封装一些请求回调等api都应该会借助Handler来处理,对于Handler的使用代码编写一不规范即有可能造成内存泄漏,如下示例:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            //...
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        loadData();
    }
    private void loadData(){
        //...request
        Message message = Message.obtain();
        mHandler.sendMessage(message);
    }
}

这种创建Handler的方式会造成内存泄漏,由于mHandler是Handler的非静态匿名内部类的实例,所以它持有外部类Activity的引用,我们知道消息队列是在一个Looper线程中不断轮询处理消息,那么当这个Activity退出时消息队列中还有未处理的消息或者正在处理消息,而消息队列中的Message持有mHandler实例的引用,mHandler又持有Activity的引用,所以导致该Activity的内存资源无法及时回收,引发内存泄漏,所以另外一种做法为:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private MyHandler mHandler = new MyHandler(this);
    private TextView mTextView ;
    private static class MyHandler extends Handler {
        private WeakReference<Context> reference;
        public MyHandler(Context context) {
            reference = new WeakReference<>(context);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            MainActivity activity = (MainActivity) reference.get();
            if(activity != null){
                activity.mTextView.setText("");
            }
        }
    }



    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mTextView = (TextView)findViewById(R.id.textview);
        loadData();
    }

    private void loadData() {
        //...request
        Message message = Message.obtain();
        mHandler.sendMessage(message);
    }
}

创建一个静态Handler内部类,然后对Handler持有的对象使用弱引用,这样在回收时也可以回收Handler持有的对象,这样虽然避免了Activity泄漏,不过Looper线程的消息队列中还是可能会有待处理的消息,所以我们在Activity的Destroy时或者Stop时应该移除消息队列中的消息,更准确的做法如下:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private MyHandler mHandler = new MyHandler(this);
    private TextView mTextView ;
    private static class MyHandler extends Handler {
        private WeakReference<Context> reference;
        public MyHandler(Context context) {
            reference = new WeakReference<>(context);
        }
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            MainActivity activity = (MainActivity) reference.get();
            if(activity != null){
                activity.mTextView.setText("");
            }
        }
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mTextView = (TextView)findViewById(R.id.textview);
        loadData();
    }

    private void loadData() {
        //...request
        Message message = Message.obtain();
        mHandler.sendMessage(message);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
    }
}

使用mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);是移除消息队列中所有消息和所有的Runnable。当然也可以使用 mHandler.removeCallbacks();或mHandler.removeMessages();来移除指定的Runnable和Message。

四、线程造成的内存泄漏

对于线程造成的内存泄漏,也是平时比较常见的,如下这两个示例可能每个人都这样写过:

//——————test1 
       new AsyncTask<Void, Void, Void>() {
        @Override
        protected Void doInBackground(Void... params) {
            SystemClock.sleep(10000);
            return null;
        }
    }.execute();
//——————test2 
    new Thread(new Runnable() {             
        @Override             
        public void run() {
        SystemClock.sleep(10000);             
        }         
    }).start();

上面的异步任务和Runnable都是一个匿名内部类,因此它们对当前Activity都有一个隐式引用。如果Activity在销毁之前,任务还未完成, 那么将导致Activity的内存资源无法回收,造成内存泄漏。正确的做法还是使用静态内部类的方式,如下:

static class MyAsyncTask extends AsyncTask<Void, Void, Void> {
        private WeakReference<Context> weakReference;
        public MyAsyncTask(Context context) {
            weakReference = new WeakReference<>(context);

        }

        @Override
        protected Void doInBackground(Void... params) {
            SystemClock.sleep(10000);
            return null;
        }
        @Override
        protected void onPostExecute(Void aVoid) {
            super.onPostExecute(aVoid);
            MainActivity activity = (MainActivity) weakReference.get();
            if (activity != null) {
                //...
            }
        }
    }
    static class MyRunnable implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            SystemClock.sleep(10000);
        }
    }

//——————
    new Thread(new MyRunnable()).start();
    new MyAsyncTask(this).execute();

这样就避免了Activity的内存资源泄漏,当然在Activity销毁时候也应该取消相应的任务AsyncTask::cancel(),避免任务在后台执行浪费资源。

五、资源未关闭造成的内存泄漏

对于使用了BraodcastReceiver,ContentObserver,File,Cursor,Stream,Bitmap等资源的使用,应该在Activity销毁时及时关闭或者注销,否则这些资源将不会被回收,造成内存泄漏。

如何判断是否内存泄露

在Android Studio的Monitor里面可以看到当前应用CPU,内存和网络还有GPU的使用情况

android 内存泄漏影响_内存泄露


这里只说activity层面上的。

观察当前activity内存占用,在启动一个activity之后可以看到内存明显上升。因为activity创建时同时会生成很多对象实例。关闭掉当前activity点击

android 内存泄漏影响_性能优化_02


可以看到内存又回复到之前差不多的状态。说明activity没有内存泄露的情况。有的话可能也不是什么严重的事情。

如果可以看到内存没减少或者内存基本没减少。

android 内存泄漏影响_性能优化_03


可以点击内存回收按钮右边的两个小按钮进行分析,现在使用左边的

android 内存泄漏影响_内存泄露_04


扩展出Analyzer Task 然后点击运行按钮可以看到重复的String值和泄露的Activity。

点击泄露的Activity

android 内存泄漏影响_android_05


可以看到Reference Tree 里面有当前activity的信息。一般第一条就是内存泄露的原因。

然后根据以上经验可以分析哪里出问题了。一看OreentationEventListener就知道是监听这边出问题了。。好吧,没有取消监听。在onDestory中加上。完美解决。

希望大家能有所收获,并能重视内存优化的问题,希望所有的app都没有OOM,没有ANR流畅不卡顿。^_^~~