1 简介
- 即 ML （Memory Leak）
- 指 程序在申请内存后，当该内存不需再使用 但 却无法被释放 & 归还给 程序的现象
2 对应用程序的影响
- 容易使得应用程序发生内存溢出，即 OOM
- oom
- OOM = Out Of Memory
- Android系统为每个应用程序分配的内存有限，应用程序所需的内存 超出了系统为其分配的内存限额的现象
- 当应用程序中产生的内存泄漏较多，容易导致应用程序所需内存超出围棋分配的内存限额，导致内存溢出，导致Crash。
3 发生内存泄露的本质原因
- 本该回收的对象，因为某些原因而不能被回收，从而继续停留在堆内存中。
- 当1个对象已不需再被使用，本该被GC回收时，而因有另外一个正在使用的对象持有它的引用，从而导致它不能被程序回收而停留在堆内存中
- 本质：无意识地持有对象引用，使得 持有引用者的生命周期 > 被引用者的生命周期
4 Android 内存管理机制
4.1简介
- 定义
Android内存管理 = 内存分配 + 内存回收（释放）
- 机制说明
- 1.管理的内容对象
进程--对象--变量- 2.管理的角色
Android系统可分为3个层次：Application Framwork，Dalvik虚拟机，Linux内核。
其中
负责进程内存的角色：Application Framwork，Linux内核
负责对象、变量内存的角色：Dalvik虚拟机
- 总结
- Android内存管理 = 对 进程、对象、变量进行内存分配 & 回收
- 分别由Application Framwork，Dalvik虚拟机，Linux内核负责
4.2 针对进程的内存策略
a. 内存分配策略
由 ActivityManagerService 集中管理 所有进程的内存分配
b. 内存回收策略
- 步骤1：Application Framework 决定回收的进程类型
Android中的进程 是托管的；当进程空间紧张时，会 按进程优先级低->>高的顺序 自动回收进程
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- 步骤2：Linux 内核真正回收具体进程
ActivityManagerService 对 所有进程进行评分（评分存放在变量adj中）
更新评分到Linux 内核
由Linux 内核完成真正的内存回收
有兴趣可研究系统源码ActivityManagerService.java
4.3 针对对象、变量的内存策略
Android的对于对象、变量的内存策略同 Java
5 常见的内存泄露原因 & 解决方案
- 常见引发内存泄露原因主要有：
- 1.集合类
- 2.Static关键字修饰的成员变量
- 3.非静态内部类 / 匿名类
- 4.资源对象使用后未关闭
5.1 集合类
- 内存泄露原因
集合类 添加元素后，仍引用着 集合元素对象，导致该集合元素对象不可被回收，从而 导致内存泄漏 - 实例演示
// 通过 循环申请Object 对象 & 将申请的对象逐个放入到集合List
List<Object> objectList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Object o = new Object();
objectList.add(o);
o = null;
}
// 虽释放了集合元素引用的本身：o=null）
// 但集合List 仍然引用该对象，故垃圾回收器GC 依然不可回收该对象
- 解决方案
- 集合类 添加集合元素对象 后，在使用后必须从集合中删除
- 由于1个集合中有许多元素，故最简单的方法 = 清空集合对象 & 设置为null
// 释放objectList
objectList.clear();
objectList=null;
5.2 Static 关键字修饰的成员变量
- tatic 关键字修饰的成员变量的生命周期
- 加载：java虚拟机在加载类的过程中为静态变量分配内存。
- 类变量：static变量在内存中只有一个，存放在方法区，属于类变量，被所有实例所共享
- 销毁：类被卸载时，静态变量被销毁，并释放内存空间。static变量的生命周期取决于类的生命周期
- 当程序执行完，也就是该类的所有对象都已经被回收，或者加载类的ClassLoader已经被回收，那么该类就会从jvm的方法区卸载，即生命期终止。
- 泄露原因
- 若使被 Static 关键字修饰的成员变量 引用耗费资源过多的实例（如Context），则容易出现该成员变量的生命周期 > 引用实例生命周期的情况
- 当引用实例需结束生命周期销毁时，会因静态变量的持有而无法被回收，从而出现内存泄露
- 实例讲解
public class ClassName {
// 定义1个静态变量
private static Context mContext;
//...
// 引用的是Activity的context
mContext = context;
// 当Activity需销毁时，由于mContext = 静态 & 生命周期 = 应用程序的生命周期，故 Activity无法被回收，从而出现内存泄露
}
- 解决方案
1.尽量避免 Static 成员变量引用资源耗费过多的实例（如 Context）
若需引用 Context，则尽量使用Applicaiton的Context
- 2.使用 弱引用（WeakReference） 代替 强引用 持有实例
- 单例模式--静态成员变量有个非常典型的例子
- 单例模式 由于其静态特性
- 若1个对象已不需再使用 而单例对象还持有该对象的引用，那么该对象将不能被正常回收 从而 导致内存泄漏
- 实例演示
// 创建单例时，需传入一个Context
// 若传入的是Activity的Context，此时单例 则持有该Activity的引用
// 由于单例一直持有该Activity的引用（直到整个应用生命周期结束），即使该Activity退出，该Activity的内存也不会被回收
// 特别是一些庞大的Activity，此处非常容易导致OOM
public class SingleInstanceClass {
private static SingleInstanceClass instance;
private Context mContext;
private SingleInstanceClass(Context context) {
this.mContext = context; // 传递的是Activity的context
}
public SingleInstanceClass getInstance(Context context) {
if (instance == null) {
instance = new SingleInstanceClass(context);
}
return instance;
}
}
- 解决方案
private SingleInstanceClass(Context context) {
this.mContext = context.getApplicationContext(); // 传递的是Application 的context
}
5.3 非静态内部类 / 匿名类
- 储备知识
- 非静态内部类 / 匿名类 默认持有 外部类的引用；而静态内部类则不会
-
常见情况
3种，分别是：非静态内部类的实例 = 静态、多线程、消息传递机制（Handler）
5.3.1 非静态内部类的实例 = 静态
- 泄露原因
- 若 非静态内部类所创建的实例 = 静态，会因 非静态内部类默认持有外部类的引用 而导致外部类无法释放，最终 造成内存泄露
- 即 外部类中 持有 非静态内部类的静态对象
- 实例演示
// 背景：
a. 在启动频繁的Activity中，为了避免重复创建相同的数据资源，会在Activity内部创建一个非静态内部类的单例
b. 每次启动Activity时都会使用该单例的数据
public class TestActivity extends AppCompatActivity {
// 非静态内部类的实例的引用
// 注：设置为静态
public static InnerClass innerClass = null;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
// 保证非静态内部类的实例只有1个
if (innerClass == null)
innerClass = new InnerClass();
}
// 非静态内部类的定义
private class InnerClass {
//...
}
}
// 造成内存泄露的原因：
// a. 当TestActivity销毁时，因非静态内部类单例的引用（innerClass）的生命周期 = 应用App的生命周期、持有外部类TestActivity的引用
// b. 故 TestActivity无法被GC回收，从而导致内存泄漏
- 解决方案
- 1.将非静态内部类设置为：静态内部类
- 2.该内部类抽取出来封装成一个单例
- 3.尽量 避免 非静态内部类所创建的实例 = 静态
若需使用Context，建议使用 Application 的 Context
5.3.2 多线程：AsyncTask、实现Runnable接口、继承Thread类
- 场景：多线程的使用方法 = 非静态内部类 / 匿名类；即 线程类 属于 非静态内部类 / 匿名类
- 泄露原因
当 工作线程正在处理任务 & 外部类需销毁时， 由于 工作线程实例 持有外部类引用，将使得外部类无法被垃圾回收器（GC）回收，从而造成 内存泄露
- 1.多线程主要使用的是：AsyncTask、实现Runnable接口 & 继承Thread类
- 2.前3者内存泄露的原理相同，此处主要以继承Thread类 为例说明
- 实例演示
/**
* 方式1：新建Thread子类（内部类）
*/
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public static final String TAG = "carson：";
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 通过创建的内部类 实现多线程
new MyThread().start();
}
// 自定义的Thread子类
private class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
Log.d(TAG, "执行了多线程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 方式2：匿名Thread内部类
*/
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public static final String TAG = "carson：";
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 通过匿名内部类 实现多线程
new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
Log.d(TAG, "执行了多线程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
}
}
/**
* 分析：内存泄露原因
*/
// 工作线程Thread类属于非静态内部类 / 匿名内部类，运行时默认持有外部类的引用
// 当工作线程运行时，若外部类MainActivity需销毁
// 由于此时工作线程类实例持有外部类的引用，将使得外部类无法被垃圾回收器（GC）回收，从而造成 内存泄露
-
解决方案
造成内存泄露的原因有2个关键条件：
- 存在 ”工作线程实例 持有外部类引用“ 的引用关系
- 2.工作线程实例的生命周期 > 外部类的生命周期，即工作线程仍在运行 而 外部类需销毁
// 共有2个解决方案：静态内部类 & 当外部类结束生命周期时，强制结束线程
// 具体描述如下
/**
* 解决方式1：静态内部类
* 原理：静态内部类 不默认持有外部类的引用，从而使得 “工作线程实例 持有 外部类引用” 的引用关系 不复存在
* 具体实现：将Thread的子类设置成 静态内部类
*/
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public static final String TAG = "carson：";
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 通过创建的内部类 实现多线程
new MyThread().start();
}
// 分析1：自定义Thread子类
// 设置为：静态内部类
private static class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
Log.d(TAG, "执行了多线程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 解决方案2：当外部类结束生命周期时，强制结束线程
* 原理：使得 工作线程实例的生命周期 与 外部类的生命周期 同步
* 具体实现：当 外部类（此处以Activity为例） 结束生命周期时（此时系统会调用onDestroy（）），强制结束线程（调用stop（））
*/
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
Thread.stop();
// 外部类Activity生命周期结束时，强制结束线程
}
5.3.3 消息传递机制：Handler
- 1.若由于Handler = 非静态内部类 / 匿名内部类（2种使用方式），故又默认持有外部类的引用（即MainActivity实例）
- 2.在Handler消息队列 还有未处理的消息 / 正在处理消息时，消息队列中的Message持有Handler实例的引用
- 上述的引用关系会一直保持，直到Handler消息队列中的所有消息被处理完毕
- 若出现 Handler的生命周期 > 外部类的生命周期 时（即 Handler消息队列 还有未处理的消息 / 正在处理消息 而 外部类需销毁时），将使得外部类无法被垃圾回收器（GC）回收，从而造成 内存泄露
- 解决方案1：静态内部类+弱引用
- 静态内部类 不默认持有外部类的引用，从而使得 “未被处理 / 正处理的消息 -> Handler实例 -> 外部类” 的引用关系 的引用关系 不复存在。
使用WeakReference弱引用持有Activity实例
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public static final String TAG = "carson：";
private Handler showhandler;
// 主线程创建时便自动创建Looper & 对应的MessageQueue
// 之后执行Loop()进入消息循环
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
//1. 实例化自定义的Handler类对象->>分析1
//注：
// a. 此处并无指定Looper，故自动绑定当前线程(主线程)的Looper、MessageQueue；
// b. 定义时需传入持有的Activity实例（弱引用）
showhandler = new FHandler(this);
// 2. 启动子线程1
new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// a. 定义要发送的消息
Message msg = Message.obtain();
msg.what = 1;// 消息标识
msg.obj = "AA";// 消息存放
// b. 传入主线程的Handler & 向其MessageQueue发送消息
showhandler.sendMessage(msg);
}
}.start();
// 3. 启动子线程2
new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// a. 定义要发送的消息
Message msg = Message.obtain();
msg.what = 2;// 消息标识
msg.obj = "BB";// 消息存放
// b. 传入主线程的Handler & 向其MessageQueue发送消息
showhandler.sendMessage(msg);
}
}.start();
}
// 分析1：自定义Handler子类
// 设置为：静态内部类
private static class FHandler extends Handler{
// 定义 弱引用实例
private WeakReference<Activity> reference;
// 在构造方法中传入需持有的Activity实例
public FHandler(Activity activity) {
// 使用WeakReference弱引用持有Activity实例
reference = new WeakReference<Activity>(activity); }
// 通过复写handlerMessage() 从而确定更新UI的操作
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case 1:
Log.d(TAG, "收到线程1的消息");
break;
case 2:
Log.d(TAG, " 收到线程2的消息");
break;
}
}
}
}
- 解决方案2：当外部类结束生命周期时，清空Handler内消息队列
- 不仅使得 “未被处理 / 正处理的消息 -> Handler实例 -> 外部类” 的引用关系 不复存在
- 同时 使得 Handler的生命周期（即 消息存在的时期） 与 外部类的生命周期 同步
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
// 外部类Activity生命周期结束时，同时清空消息队列 & 结束Handler生命周期
}
5.4 资源对象使用后未关闭
- 泄露原因
- 对于资源的使用（如 广播BraodcastReceiver、文件流File、数据库游标Cursor、图片资源Bitmap等），若在Activity销毁时无及时关闭 / 注销这些资源，则这些资源将不会被回收，从而造成内存泄漏
- 解决方案
- 在Activity销毁时 及时关闭 / 注销资源
// 对于 广播BraodcastReceiver：注销注册
unregisterReceiver()
// 对于 文件流File：关闭流
InputStream / OutputStream.close()
// 对于数据库游标cursor：使用后关闭游标
cursor.close（）
// 对于 图片资源Bitmap：Android分配给图片的内存只有8M，若1个Bitmap对象占内存较多，当它不再被使用时，应调用recycle()回收此对象的像素所占用的内存；最后再赋为null
Bitmap.recycle()；
Bitmap = null;
// 对于动画（属性动画）
// 将动画设置成无限循环播放repeatCount = “infinite”后
// 在Activity退出时记得停止动画
5.5 日常的使用会导致内存泄露
5.5.1 webview
不再使用WebView对象后无销毁，导致占用的内存长期无法被回收，从而造成内存泄漏
-
解决方案
通过多线程在不使用WebView对象时进行销毁
- 如：
- 1.为WebView开启另一个进程
- 2.通过AIDL与主线程进行通信，WebView所在的进程可根据业务需要，选择在合适的时机销毁，从而达到内存完整释放
5.5.2 Adapter
- 在滑动ListView获取最新View时，容易频繁生成大量对象
- 即每次都在getView()中重新实例化1个View对象
- 不仅浪费资源、时间，也将使得内存占用越来越大，从而使得内存泄漏
- 解决方案
- 使用缓存的convertView
- 直接使用ViewHolder
6 辅助分析内存泄露的工具
- MAT(Memory Analysis Tools)
- Heap Viewer
- Allocation Tracker
- Android Studio 的 Memory Monitor
- LeakCanary
- Lint
6.1 MAT(Memory Analysis Tools)
- 一个Eclipse的 Java Heap 内存分析工具
- 通过分析 Java 进程的内存快照 HPROF 分析，快速计算出在内存中对象占用的大小，查看哪些对象不能被垃圾收集器回收 & 可通过视图直观地查看可能造成这种结果的对象
MAT使用教程
6.2 Heap Viewer
- 定义：一个的 Java Heap 内存分析工具
- 作用：查看当前内存快照
- 可查看 分别有哪些类型的数据在堆内存总 & 各种类型数据的占比情况
Android性能专项测试之Heap Viewer工具
6.3 Allocation Tracker
- 简介：一个内存追踪分析工具
- 作用：追踪内存分配信息，按顺序排列
AllocationTracker
6.4 Memory Monitor
- 简介：一个 Android Studio 自带 的图形化检测内存工具
作用：跟踪系统 / 应用的内存使用情况。核心功能如下
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AndroidStudio Memory Monitor使用介绍
6.5 LeakCanary
- 简介：一个square出品的Android开源库
- 作用：检测内存泄露
LeakCanary: 让内存泄露无所遁形
GitHub地址
7 总结
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