一为什么会出现内存泄露

在介绍内存泄漏之前很有必要提及一下Android系统的垃圾回收机制。Java GC(Garbage Collection,垃圾收集,垃圾回收)机制,是Java与C++/C的主要区别之一,作为Java开发者,一般不需要专门编写内存回收和垃圾清理代码,对内存泄露和溢出的问题,也不需要像C程序员那样战战兢兢。这是因为在Java虚拟机中,存在自动内存管理和垃圾清扫机制。概括地说,该机制对虚拟机中的内存进行标记,并确定哪些内存需要回收,根据一定的回收策略,自动的回收内存,永不停息(Nerver Stop)的保证虚拟机中的内存空间,防止出现内存泄露和溢出问题。Android系统的垃圾回收是基于可达性分析算法(根搜索算法)的。如下图所示,从GC Roots(每种具体实现对GC Roots有不同的定义)作为起点,向下搜索它们引用的对象,可以生成一棵引用树,树的节点视为可达对象,反之视为不可达。

不可达的对象(如下图中的object5,6,7)会在系统GC的时候被回收,从而释放内存空间。

如果所有的对象都可以被顺利回收就没有本文的诞生了,举个简单的例子,我们在开发中经常使用单例模式,单例的静态特性导致其生命周期同应用一样长。有时创建单例时如果我们需要Context对象,如果传入的是Application的Context那么不会有问题。如果传入的是Activity的Context对象,那么当Activity生命周期结束时,该Activity的引用依然被单例持有,所以不会被回收,而单例的生命周期又是跟应用一样长,这个情况就叫做内存泄露(Memory Leak)。它指的是当你不再需要某个实例后,但是这个对象却仍然被引用,防止被垃圾回收(Prevent from being bargage collected)。

小漏不补沉大船。基于Android系统的设备一般来说内存就不大,特别是早期的Android设备,内存泄漏是很致命的,内存泄漏积攒到一定程度会引发内存溢出(OOM),如果处理不当直接导致程序崩溃退出。

常见的内存泄漏

一般来说在开发中我们经常会犯下下面几个错误,导致内存泄漏。这几个都是前人踩坑总结出来的,非常有参考价值,至少我在排查解决内存泄漏的时候是这样的。
一、单例造成的内存泄漏

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。例子见上面那段代码。

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,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。例子如下

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,我们经常在Activity里面这样定义一个私有的Handler对象并初始化,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。

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

四、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。

内存泄露检测工具

Android内存泄漏检测工具–LeakCanary
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