Android 内存泄漏案例和解析

Android 编程所使用的 Java 是一门使用垃圾收集器(GC, garbage collection)来自动管理内存的语言,它使得我们不再需要手动调用代码来进行内存回收。那么它是如何判断的呢?简单说,如果一个对象,从它的根节点开始不可达的话,那么这个对象就是没有引用的了,是会被垃圾收集器回收的,其中,所谓的 “根节点” 往往是一个线程,比如主线程。因此,如果一个对象从它的根节点开始是可达的有引用的,但实际上它已经没有再使用了,是无用的,这样的对象就是内存泄漏的对象,它会在内存中占据我们应用程序原本就不是很多的内存,导致程序变慢,甚至内存溢出(OOM)程序崩溃。

内存泄漏的原因并不难理解,但仅管知道它的存在,往往我们还是会不知觉中写出致使内存泄漏的代码。在 Android 编程中,也是有许多情景容易导致内存泄漏,以下将一一列举一些我所知道的内存泄漏案例,从这些例子中应该能更加直观了解怎么导致了内存泄漏,从而在编程过程中去避免。

静态变量造成内存泄漏

首先,比较简单的一种情况是,静态变量致使内存泄漏,说到静态变量,我们至少得了解其生命周期才能彻底明白。静态变量的生命周期,起始于类的加载,终止于类的释放。对于 Android 而言,程序也是从一个 main 方法进入,开始了主线程的工作,如果一个类在主线程或旁枝中被使用到,它就会被加载,反过来说,假如一个类存在于我们的项目中,但它从未被我们使用过,算是个孤岛,这时它是没有被加载的。一旦被加载,只有等到我们的 Android 应用进程结束它才会被卸载。

于是,当我们在 Activity 中声明一个静态变量引用了 Activity 自身,就会造成内存泄漏:

这样的代码会导致当这个 Activity 结束的时候,sContext 仍然持有它的引用,致使 Activity 无法回收。解决办法就是在这个 Activity 的 onDestroy 时将 sContext 的值置空,或者避免使用静态变量这样的写法。

同样的,如果一个 Activity 的静态 field 变量内部获得了当前 Activity 的引用,比如我们经常会把 this 传给 View 之类的对象,这个对象若是静态的,并且没有在 Activity 生命周期结束之前置空的话,也会导致同样的问题。

非静态内部类和匿名内部类造成内存泄漏

也是一个很常见的情景,经常会遇到的 Handler 问题就是这样一种情况,如果我们在 field 声明一个 Handler 变量:

由于在 Java 中,非静态内部类(包括匿名内部类,比如这个 Handler 匿名内部类)会引用外部类对象(比如 Activity),而静态的内部类则不会引用外部类对象。所以这里 Handler 会引用 Activity 对象,当它使用了 postDelayed 的时候,如果 Activity 已经 finish 了,而这个 handler 仍然引用着这个 Activity 就会致使内存泄漏,因为这个 handler 会在一段时间内继续被 main Looper 持有,导致引用仍然存在,在这段时间内,如果内存吃紧至超出,就很危险了。

解决办法就是大家都知道的使用静态内部类加 WeakReference:

另外,综合上面两种情况,如果一个变量,既是静态变量,而且是非静态的内部类对象,那么也会造成内存泄漏:

注意,这里我们定义的 Hello 虽然是空的,但它是一个非静态的内部类,所以它必然会持有外部类即 LeakActivity.this 引用,导致 sHello 这个静态变量一直持有这个 Activity,于是结果就和第一个例子一样,Activity 无法被回收。

到这里大家应该可以看出,内存泄漏经常和静态变量有关。和静态变量有关的,还有一种常见情景,就是使用单例模式没有解绑致使内存泄漏,单例模式的对象经常是和我们的应用相同的生命周期,如果我们使用 EventBus 或 Otto 并生成单例,注册了一个 Activity 而没有在页面结束的时候进行解除注册,那么单例会一直持有我们的 Activity,这个 Activity 虽然没有使用了,但会一直占用着内存。

属性动画造成内存泄漏

另外当我们使用属性动画,我们需要调用一些方法将动画停止,特别是无限循环的动画,否则也会造成内存泄漏,好在使用 View 动画并不会出现内存泄漏,估计 View 内部有进行释放和停止。

RxJava 使用不当造成内存泄漏

最后说一说 RxJava 使用不当造成的内存泄漏,RxJava 是一个非常易用且优雅的异步操作库。对于异步的操作,如果没有及时取消订阅,就会造成内存泄漏:

同样是匿名内部类造成的引用没法被释放,使得如果在 Activity 中使用就会导致它无法被回收,即使我们的 Action1 看起来什么也没有做。解决办法就是接收 subscribe 返回的 Subscription 对象,在 Activity onDestroy 的时候将其取消订阅即可:

除了以上这种解决方式之外,还有一种解决方式就是通过 RxJava 的 compose 操作符和 Activity 的生命周期挂钩,我们可以使用一个很方便的第三方库叫做 RxLifecycle 来快捷做到这点,使用起来就像这样:

另外,它还提供了和 View 的便捷绑定,详情可以点击我提供的链接进行了解,这里不多说了。

总结来说,仍然是前面说的内部类或匿名内部类引用了外部类造成了内存泄漏,所以在实际编程过程中,如果涉及此类问题或者线程操作的,应该特别小心,很可能不知不觉中就写出了带内存泄漏的代码了。

内存泄漏的检测

前面说了不少内存泄漏的场景和对应的解决办法,但如果我们不知不觉中写出了带有内存泄漏隐患的代码怎么办,面对这个问题,其实到现在,我们是很幸运的,因为有很多相关的检查方式或组件可以选择,比如最简单的:观察 Memory Monitor 内存走势图,可以或多或少知道内存情况,但如果要精确地追踪到内存泄漏点,这里特别推荐伟大的 Square 公司开源的 LeakCanary 方案,LeakCanary 可以做到非常简单方便、低侵入性地捕获内存泄漏代码,甚至很多时候你可以捕捉到 Android 官方组件的内存泄漏代码,具体使用大家可以自行参看其说明,由于本文主要想讲的是内存泄漏的原因和一些常见场景,对于检测,这里就不多说啦

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  • 有几个问题请教楼主:
    1. 只有在主线程中使用handler是要用 weakReference吗.别的不用.
    2.内部类什么时候用静态的比较好呢,是在Activity中使用,别的类中不用吗.(如adapter)

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