Android 内存泄漏总结

超、凢脫俗 2022-07-21 11:28 275阅读 0赞

### Java中的内存泄漏 ###

java内存泄漏大家都不陌生了，简单粗俗的讲，就是该被释放的对象没有释放，一直被某个或某些实例所持有却不再被使用导致 GC 不能回收。在Java中，内存泄漏就是存在一些被分配的对象，这些对象有下面两个特点，首先，这些对象是可达的，即在有向图中，存在通路可以与其相连；其次，这些对象是无用的，即程序以后不会再使用这些对象。如果对象满足这两个条件，这些对象就可以判定为Java中的内存泄漏，这些对象不会被GC所回收，然而它却占用内存。

在C++中，内存泄漏的范围更大一些。有些对象被分配了内存空间，然后却不可达，由于C++中没有GC，这些内存将永远收不回来。在Java中，这些不可达的对象都由GC负责回收，因此程序员不需要考虑这部分的内存泄露。

通过分析，我们得知，对于C++，程序员需要自己管理边和顶点，而对于Java程序员只需要管理边就可以了(不需要管理顶点的释放)。通过这种方式，Java提高了编程的效率。

![Center][]

Java 内存泄漏的典型例子

Vector v = new Vector(10);
    for (int i = 1; i < 100; i++) {
        Object o = new Object();
        v.add(o);
        o = null;   
    }

在这个例子中，我们循环申请Object对象，并将所申请的对象放入一个 Vector 中，如果我们仅仅释放引用本身，那么 Vector 仍然引用该对象，所以这个对象对 GC 来说是不可回收的。因此，如果对象加入到Vector 后，还必须从 Vector 中删除，最简单的方法就是将 Vector 对象设置为 null。

**Android 内存泄漏的主要问题可以分为以下几种类型**

一、静态变量引起的内存泄漏  
在java中静态变量的生命周期是在类加载时开始，类卸载时结束。换句话说，在android中其生命周期是在进程启动时开始，进程死亡时结束。所以在程序的运行期间，如果进程没有被杀死，静态变量就会一直存在，不会被回收掉。如果静态变量强引用了某个Activity中变量，那么这个Activity就同样也不会被释放,即便是该Activity执行了onDestroy(不要将执行onDestroy和被回收划等号)。这类问题的解决方案为：1.寻找与该静态变量生命周期差不多的替代对象。2.若找不到，将强引用方式改成弱引用。例子：

1、单例引起的Context内存泄漏

由于单例的静态特性使得其生命周期跟应用的生命周期一样长，所以如果使用不恰当的话，很容易造成内存泄漏。

public class IMManager {
        private Context context;
        private static IMManager mInstance;
    
        public static IMManager getInstance(Context context) {
            if (mInstance == null) {
                synchronized (IMManager.class) {
                    if (mInstance == null)
                        mInstance = new IMManager(context);
                }
            }
            return mInstance;
        }
    
        private IMManager(Context context) {
            this.context = context;
        }
    }

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、如果此时传入的是 Application 的 Context，因为 Application 的生命周期就是整个应用的生命周期，所以这将没有任何问题。

2、如果此时传入的是 Activity 的 Context，当这个 Context 所对应的 Activity 退出时，由于该 Context 的引用被单例对象所持有，其生命周期等于整个应用程序的生命周期，所以当前 Activity 退出时它的内存并不会被回收，这就造成泄漏了。

正确的方式应该改为下面这种方式：

public class IMManager {
        private Context context;
        private static IMManager mInstance;
    
        public static IMManager getInstance(Context context) {
            if (mInstance == null) {
                synchronized (IMManager.class) {
                    if (mInstance == null)                    //将传入的context转换成Application的context
                        mInstance = new IMManager(context.getApplicationContext());
                }
            }
            return mInstance;
        }
    
        private IMManager(Context context) {
            this.context = context;
        }
    }

二、非静态内部类引起的内存泄漏

在java中，创建一个非静态的内部类实例，就会引用它的外围实例。

第一种情况：

如果这个非静态内部类实例做了一些耗时的操作，就会造成外围对象不会被回收，从而导致内存泄漏。这类问题的解决方案为：1.将内部类变成静态内部类 2.如果有强引用Activity中的属性，则将该属性的引用方式改为弱引用。3.在业务允许的情况下，当Activity执行onDestory时，结束这些耗时任务。例子：

public class LeakAty extends Activity {
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.aty_leak);
            test();
        }
        public void test() {        //匿名内部类会引用其外围实例LeakAty.this,所以会导致内存泄漏
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    while (true) {
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }).start();
        }
    }

解决方法：

public class LeakAty extends Activity {
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.aty_leak);
            test(); //加上static，变成静态匿名内部类
        }
        
        public static void test() {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    while (true) {
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }).start();
        }
    }

第二种情况：非静态内部类创建静态实例造成的内存泄漏

public class MainActivity extends Activity {
        private static TestResource mResource = null;
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
            if(mResource == null){
                mResource = 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，而该非静态内部类又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。

正确做法：

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，请按照上面推荐的使用Application 的 Context。关于Context的问题，参考：[http://blog.csdn.net/rebirth\_love/article/details/51853986][http_blog.csdn.net_rebirth_love_article_details_51853986]  
三、Handler引起的内存泄漏

Handler 的使用造成的内存泄漏问题应该说是最为常见了，很多时候我们为了避免 ANR 而不在主线程进行耗时操作，在处理网络任务或者封装一些请求回调等api都借助Handler来处理，但 Handler 不是万能的，对于 Handler 的使用代码编写一不规范即有可能造成内存泄漏。另外，我们知道 Handler、Message 和 MessageQueue 都是相互关联在一起的，万一 Handler 发送的 Message 尚未被处理，则该 Message 及发送它的 Handler 对象将被线程 MessageQueue一直持有。由于 Handler 属于 TLS(Thread Local Storage) 变量, 生命周期和 Activity 是不一致的。因此这种实现方式一般很难保证跟 View 或者 Activity 的生命周期保持一致，故很容易导致无法正确释放。例子：

public class SampleActivity extends Activity {
    
        private final Handler mLeakyHandler = new Handler() {
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                // ...
            }
        };
    
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
    
            // Post a message and delay its execution for 10 minutes.
            mLeakyHandler.postDelayed(new Runnable() {
                @Override
                public void run() { /* ... */ }
            }, 1000 * 60 * 10);
    
            // Go back to the previous Activity.
            finish();
        }
    }

分析：上边例子有三个地方容易造成内存泄漏。第一个：mLeakyHandler为匿名内部类实例，会引用外围对象SampleActivity.this,如果该Handler在Activity退出时依然还有消息需要处理，那么这个Activity就不会被回收。第二个：new Runnable()\{\}非静态匿名内部类。第三：Handler中对context的引用。当该 Activity 被 finish() 掉时，延迟执行任务的 Message 还会继续存在于主线程中，它持有该 Activity 的 Handler 引用，所以此时 finish() 掉的 Activity 就不会被回收了从而造成内存泄漏（因Handler 为非静态内部类，它会持有外部类的引用，在这里就是指 SampleActivity）。  
修复方法：在 Activity 中避免使用非静态内部类，比如上面我们将 Handler 声明为静态的，则其存活期跟 Activity 的生命周期就无关了。同时通过弱引用的方式引入 Activity，避免直接将Activity 作为 context 传进去，见下面代码：

public class SampleActivity extends Activity {
        /**
         * Instances of static inner classes do not hold an implicit
         * reference to their outer class.
         * 静态的內部类，则其存活期跟 Activity 的生命周期就无关了
         */
        private static class MyHandler extends Handler {
            //弱引用解決context引用引起的內存洩漏
            private final WeakReference<SampleActivity> mActivity;
    
            public MyHandler(SampleActivity activity) {
                mActivity = new WeakReference<SampleActivity>(activity);
            }
    
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                SampleActivity activity = mActivity.get();
                if (activity != null) {
                    // ...
                }
            }
        }
    
        private final MyHandler mHandler = new MyHandler(this);
    
        /**
         * Instances of anonymous classes do not hold an implicit
         * reference to their outer class when they are "static".
         * 静态的內部类，则其存活期跟 Activity 的生命周期就无关了
         */
        private static final Runnable sRunnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() { /* ... */ }
        };
    
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
    
            // Post a message and delay its execution for 10 minutes.
            mHandler.postDelayed(sRunnable, 1000 * 60 * 10);
    
            // Go back to the previous Activity.
            finish();
        }
    }

综述，即推荐使用静态内部类 + WeakReference 这种方式。 注意：每次使用前注意判空。   
 另外：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，但是这样做虽然避免了 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 MessageQueue 中的消息。

下面几个方法都可以移除 Message：

public final void removeCallbacks(Runnable r);
    
      public final void removeCallbacks(Runnable r, Object token);
    
      public final void removeCallbacksAndMessages(Object token);
    
      public final void removeMessages(int what);
    
      public final void removeMessages(int what, Object object);

四、 资源未关闭造成的内存泄漏

对于使用了BraodcastReceiver，ContentObserver，File，游标 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。

参考文章：

https://yq.aliyun.com/articles/3009?&utm\_campaign=sys&utm\_medium=market&utm\_source=edm\_email&msctype=email&mscmsgid=111916020300373837&\#

http://mp.weixin.qq.com/s?\_\_biz=MzA3MDMyMjkzNg==&mid=404182514&idx=1&sn=6ca5df78a3f5f48b4a9f91a035690631&scene=0\#wechat\_redirect  
补充一下java reference的知识点：

Java对引用的分类有 Strong reference, SoftReference, WeakReference, PhatomReference 四种。

![Center 1][]

在Android应用的开发中，为了防止内存溢出，在处理一些占用内存大而且声明周期较长的对象时候，可以尽量应用软引用和弱引用技术。

软/弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。利用这个队列可以得知被回收的软/弱引用的对象列表，从而为缓冲器清除已失效的软/弱引用。

假设我们的应用会用到大量的默认图片，比如应用中有默认的头像，默认游戏图标等等，这些图片很多地方会用到。如果每次都去读取图片，由于读取文件需要硬件操作，速度较慢，会导致性能较低。所以我们考虑将图片缓存起来，需要的时候直接从内存中读取。但是，由于图片占用内存空间比较大，缓存很多图片需要很多的内存，就可能比较容易发生OutOfMemory异常。这时，我们可以考虑使用软/弱引用技术来避免这个问题发生。以下就是高速缓冲器的雏形：

![Center 2][]

使用软引用以后，在OutOfMemory异常发生之前，这些缓存的图片资源的内存空间可以被释放掉的，从而避免内存达到上限，避免Crash发生。

如果只是想避免OutOfMemory异常的发生，则可以使用软引用。如果对于应用的性能更在意，想尽快回收一些占用内存比较大的对象，则可以使用弱引用。

另外可以根据对象是否经常使用来判断选择软引用还是弱引用。如果该对象可能会经常使用的，就尽量用软引用。如果该对象不被使用的可能性更大些，就可以用弱引用。

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[http_blog.csdn.net_rebirth_love_article_details_51853986]: http://blog.csdn.net/rebirth_love/article/details/51853986
[Center 1]: /images/20220720/02fdae91d1104a43a7dc2bedfc52f18b.png
[Center 2]: /images/20220720/06bcd2cc517341ba98489f17bed3626b.png