Android中常见的内存泄漏及解决方法

发表于   |   分类于   |     |   本文总阅读量 次

从毕业到现在已经做了好几个项目，在项目中经常遇到内存泄漏的问题，于是就想整理开发中比较常见的内存泄漏的问题，查阅，借鉴网上各种博客列举的案例和解决办法，自己整理成笔记方便以后参考。内存泄漏简单的说，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。

##集合类泄漏
在Android开发中经常使用集合类，集合类如果仅仅有添加元素的方法，而没有相应的删除机制，导致内存被占用。如果这个集合类是静态变量 ，如果没有相应的删除机制，很可能导致集合所占用的内存只增不减，最终导致内存泄漏，我们应该在onDestroy() 将集合清空，并将置为null。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
public class SimpleActivity extends AppCompatActivity {
    private HashMap<String,Object>sMap=new HashMap<>();
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_simple);
        for (int i = 0; i <10 ; i++) {
            Object obj=new Object();
            sMap.put(""+i,obj);
        }
    }
    @Override
    protected void onDestroy() {
        sMap.clear();
        sMap=null;
        super.onDestroy();
    }
}

##单例造成的内存泄漏

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。比如下面一个典型的例子，

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
public class App {
private static App instance;
private Context context;
private App(Context context) {
this.context = context;
}
public static App getInstance(Context context) {
if (instance == null) {
instance = new App(context);
}
return instance;
}
}

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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
public class App {
private static App instance;
private Context context;
private App(Context context) {
this.context = context.getApplicationContext();// 使用Application 的context
}
public static App getInstance(Context context) {
if (instance == null) {
instance = new App(context);
}
return instance;
}
}

或者这样写，连 Context 都不用传进来了：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
在你的 Application 中添加一个静态方法，getContext() 返回 Application 的 context，
...
context = getApplicationContext();
...
   /**
     * 获取全局的context
     * @return 返回全局context对象
     */
    public static Context getContext(){
        return context;
    }
public class App {
private static App instance;
private Context context;
private App() {
this.context = MyApplication.getContext();// 使用Application 的context
}
public static App getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new App();
}
return instance;
}
}

##匿名内部类/非静态内部类和异步线程

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，可能会出现这种写法：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
public class SimpleActivity extends AppCompatActivity {
private static TestResource sResource = null;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_simple);
if(sResource == null){
sResource = 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。正确的做法为：

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。当然，Application 的 context 不是万能的，所以也不能随便乱用，对于有些地方则必须使用 Activity 的 Context，对于Application，Service，Activity三者的Context的应用场景如下：

其中： NO1表示 Application 和 Service 可以启动一个 Activity，不过需要创建一个新的 task 任务队列。而对于 Dialog 而言，只有在 Activity 中才能创建

##匿名内部类

android开发经常会继承实现Activity/Fragment/View，此时如果你使用了匿名类，并被异步线程持有了，那要小心了，如果没有任何措施这样一定会导致泄露

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
...
Runnable ref1 = new MyRunable();
Runnable ref2 = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
    }
};
   ...
}

ref1和ref2的区别是，ref2使用了匿名内部类。我们来看看运行时这两个引用的内存：

可以看到，ref1没什么特别的。

但ref2这个匿名类的实现对象里面多了一个引用：

this$0这个引用指向MainActivity.this，也就是说当前的MainActivity实例会被ref2持有，如果将这个引用再传入一个异步线程，此线程和此Acitivity生命周期不一致的时候，就造成了Activity的泄露。

###Handler 造成的内存泄漏

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。

举个例子：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
public class SampleActivity extends AppCompatActivity {
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();
}
}

在该 SampleActivity 中声明了一个延迟10分钟执行的消息 Message，mLeakyHandler 将其 push 进了消息队列 MessageQueue 里。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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
public class SampleActivity extends AppCompatActivity {
  /**
   * Instances of static inner classes do not hold an implicit
   * reference to their outer class.
   */
  private static class MyHandler extends Handler {
    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".
   */
  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。每次使用前注意判空。

前面提到了 WeakReference，所以这里就简单的说一下 Java 对象的几种引用类型。

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

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：

首先定义一个HashMap，保存软引用对象。

1
private Map <String, SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap <String, SoftReference<Bitmap>> ();

再来定义一个方法，保存Bitmap的软引用到HashMap。

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。

ok，继续回到主题。前面所说的，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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
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);

##尽量避免使用 static 成员变量

如果成员变量被声明为 static，那我们都知道其生命周期将与整个app进程生命周期一样。

这会导致一系列问题，如果你的app进程设计上是长驻内存的，那即使app切到后台，这部分内存也不会被释放。按照现在手机app内存管理机制，占内存较大的后台进程将优先回收，yi’wei如果此app做过进程互保保活，那会造成app在后台频繁重启。当手机安装了你参与开发的app以后一夜时间手机被消耗空了电量、流量，你的app不得不被用户卸载或者静默。

这里修复的方法是：

不要在类初始时初始化静态成员。可以考虑lazy初始化。
架构设计上要思考是否真的有必要这样做，尽量避免。如果架构需要这么设计，那么此对象的生命周期你有责任管理起来。

##避免 override finalize()

1、finalize 方法被执行的时间不确定，不能依赖与它来释放紧缺的资源。时间不确定的原因是：
虚拟机调用GC的时间不确定
Finalize daemon线程被调度到的时间不确定

2、finalize 方法只会被执行一次，即使对象被复活，如果已经执行过了 finalize 方法，再次被 GC 时也不会再执行了，原因是：

含有 finalize 方法的 object 是在 new 的时候由虚拟机生成了一个 finalize reference 在来引用到该Object的，而在 finalize 方法执行的时候，该 object 所对应的 finalize Reference 会被释放掉，即使在这个时候把该 object 复活(即用强引用引用住该 object )，再第二次被 GC 的时候由于没有了 finalize reference 与之对应，所以 finalize 方法不会再执行。

3、含有Finalize方法的object需要至少经过两轮GC才有可能被释放。

##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。

注册(监听)和取消注册成对使用

对于一些第三方库如 EventBus ，ButterKnife….等。例如EventBus 的在onCreate使用register注册，在onDestroy使用unregister解绑释放资源。

##总结

  1. 对 Activity 等组件的引用应该控制在 Activity 的生命周期之内； 如果不能就考虑使用 getApplicationContext 或者 getApplication，以避免 Activity 被外部静态对象引用而泄露。

  2. 尽量不要在静态变量或者静态内部类中使用非静态外部成员变量（包括context )，即使要使用，也要考虑适时把外部成员变量置空；也可以在内部类中使用弱引用来引用外部类的变量。

  3. 对于生命周期比Activity长的内部类对象，并且内部类中使用了外部类的成员变量，可以这样做避免内存泄漏：

    将内部类改为静态内部类
静态内部类中使用弱引用来引用外部类的成员变量

  4. Handler 的持有的引用对象最好使用弱引用，资源释放时也可以清空 Handler 里面的消息。比如在 Activity onStop 或者 onDestroy 的时候，取消掉该 Handler 对象的 Message和 Runnable.

  5. 在 Java 的实现过程中，也要考虑其对象释放，最好的方法是在不使用某对象时，显式地将此对象赋值为 null，比如使用完Bitmap 后先调用 recycle()，再赋为null,清空对图片等资源有直接引用或者间接引用的集合（使用 map.clear() ; map = null）等，最好遵循谁创建谁释放的原则。

  6. 正确关闭资源，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。

  7. 对EventBus ，ButterKnife….等注册监听和解绑监听成对使用

热评文章