android开发 之 内存泄漏

本文的思维导图(这里使用的是MindNode)

android-memory-leak_01.png

目录

检测工具

内存泄漏本来是一个很可怕的问题, 因为对于具有GC(Garbage Collection)机制的Java来说, 其开发者对内存的关注远没有C/C++开发者那么高, 内存泄漏听起来很遥远也很陌生

但是得益于Square出品的leakcanary让android下的内存泄漏检测变得轻松而简单

Square是干什么的? 我只想说它一不小心还出品过: okhttp retrofit picasso dagger, 其他就不解释了

安装和使用非常简单, 只需要以下两步(详细参考leakcanary主页)

  • 安装依赖, 编辑build.gradle
debugCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.4-beta2'
releaseCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.4-beta2'
testCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.4-beta2'
  • 启动服务, 编辑或新建MyApplication.java
public class MyApplication extends Application {

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        LeakCanary.install(this);
    }
}

搞定! 下面和往常一样使用你的app即可, 如果发生内存泄漏, leakcanary会报警并给出具体原因

单例引起的内存泄漏

单例模式是一个很简单但又很容易写错的模式

要辩的话, 请移步这里设计模式 之 Singleton(Java实现)

不仅容易写错, 而且还容易引起内存泄漏, 不信我们来看下面的例子

首先, 定义一个单例如下

public class Singleton {

    private volatile static Singleton instance;
    private Context context;

    private Singleton(Context context) {
        this.context = context;
    }

    public static Singleton getInstance(Context c) {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton(c);
                }
            }
        }
        return instance;
    }

}

接着在Activity中使用这个单例

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        SingletonMemoryLeak();
    }

    private void SingletonMemoryLeak() {
        Singleton singleton = Singleton.getInstance(this);
    }

}

代码准备好之后, 我们来做个测试:

不断地做横竖屏切换(这里请关闭系统的方向锁定)

稍等片刻, leakcanary就报警啦

android-memory-leak_01.png

为什么会出现内存泄漏呢? 以下几个要素值得注意

  • Singleton实例的生命周期是和app一样的, 因为它是static的

  • Singleton实例引用了Activity context

所以当横竖屏切换时, Activity并没有及时的释放

那么如何解决内存泄漏呢? 答案就是使用app context

Singleton singleton = Singleton.getInstance(getApplicationContext());

非静态内部类/匿名内部类

引起的内存泄露

内部类在android开发中非常普遍, 但是使用稍有不当便又会出现问题, 我们来看下面的这个例子

首先, 我们创建非静态和静态的成员对象如下

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String TAG = MainActivity.class.getSimpleName();

    private final Handler handler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            Log.d(TAG, "msg " + msg);
        }
    };

    private static class MyHandler extends Handler {
        private final WeakReference<MainActivity> mActivity;

        public MyHandler(MainActivity activity) {
            mActivity = new WeakReference<>(activity);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            MainActivity activity = mActivity.get();
            if (activity != null) {
                Log.d(TAG, "msg " + msg);
            }
        }
    }

    private final MyHandler sHandler = new MyHandler(this);

    private static final Runnable sRunnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            Log.d(TAG, "delay runnable");
        }
    };

    // ...

}

如果懒得看这么长的代码, 只需要记住:

其中handler是非静态, 而mHandler和mRunnable是静态的

接着我们来使用定义好的Handler

测试1: 使用非静态成员对象和匿名成员对象

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    // ...

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        HandlerMemoryLeak();
    }

    private void HandlerMemoryLeak() {
        handler.postDelayed(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                Log.d(TAG, "delay runnable");
            }
        }, 1000 * 10);
    }

}

这里的非静态成员对象是handler, 匿名成员对象是new Runnable()生成的对象

代码准备好之后, 我们仍然做横竖屏切换的测试, 结果内存又一次"光荣"泄漏

android-memory-leak_02.png

这里暂不解释, 我们先接着再做几个相同的测试

测试2: 使用非静态成员对象和静态成员对象

这里的非静态成员对象指的是handler, 而静态成员对象指的是sRunnable

private void HandlerMemoryLeak() {
    handler.postDelayed(sRunnable, 1000 * 10);
}

同样的测试条件下, 还是出现了内存泄漏(leakcanary表现的原因和测试1完全一样)

测试3: 使用静态成员对象和匿名成员对象

这里的静态成员对象指的是sHandler, 而匿名成员对象指的是new Runnable()生成的对象

private void HandlerMemoryLeak() {
    sHandler.postDelayed(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            Log.d(TAG, "delay runnable");
        }
    }, 1000 * 10);
}

同样的测试条件下, 还是出现了内存泄漏(leakcanary表现的原因和测试1和测试2完全一样)

测试了半天, 怎么都是泄漏呢? 这是因为

Java中非静态(non-static)内部类(handler)和匿名内部类(new Runnable())都会隐式地持有其外部类的引用

如果想要彻底解决泄漏, 那么需要只使用静态内部类, 正确的姿势如下

private void HandlerMemoryLeak() {
    sHandler.postDelayed(sRunnable, 1000 * 10);
}

非静态内部类和匿名内部类的使用, 不仅仅出现在上述Handler使用中, 异步操作中也同样需要特别注意此问题

其他内存问题和优化

除了上述的内存泄漏, 还有其他一些内存问题和优化, 例如:

  • 资源(如: DB等)打开后, 没有及时释放

  • 没有合理使用复用引起的内存占用过大, 例如列表控件推荐使用RecyclerView

  • Bitmap没有优化, 导致内存吃紧

  • WebView使用独立进程以减少主进程内存占用

  • 打开android:largeHeap以增加最大堆内存占用的优化(详细参考探究android:largeHeap)

小结

在android开发中, 解决了内存泄漏问题, 只是内存问题的第一步

下一步也是更困难的是对app做内存优化, 当然这又是另一个复杂而庞大的话题了

后续会带来分享, 敬请期待, 如有讨论或纠正, 欢迎留言, 谢谢

附录

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