Android内存泄漏定位、分析、解决全方案

leavesC

2019-06-30

原文链接

为什么会发生内存泄漏

内存空间使用完毕之后未回收, 会导致内存泄漏。有人会问：Java不是有垃圾自动回收机制么？不幸的是，在Java中仍存在很多容易导致内存泄漏的逻辑(logical leak)。虽然垃圾回收器会帮我们干掉大部分无用的内存空间，但是对于还保持着引用，但逻辑上已经不会再用到的对象，垃圾回收器不会回收它们。

例如

忘记释放分配的内存的。（Cursor忘记关闭等）。
应用不再需要这个对象，未释放该对象的所有引用。
强引用持有的对象，垃圾回收器是无法在内存中回收这个对象。
持有对象生命周期过长，导致无法回收。

Java判断无效对象的原理

Android内存回收管理策略图：

Android内存泄漏定位、分析、解决全方案
图中的每个圆节点代表对象的内存资源，箭头代表可达路径。当圆节点与 GC Roots 存在可达路径时，表示当前资源正被引用，虚拟机是无法对其进行回收的（如图中的黄色节点）。反过来，如果圆节点与 GC Roots 不存在可达路径，则意味着这块对象的内存资源不再被程序引用，系统虚拟机可以在 GC 过程中将其回收掉。

从定义上讲，Android（Java）平台的内存泄漏是指没有用的对象资源任与GC-Root保持可达路径，导致系统无法进行回收。

内存泄漏带来的危害

用户对单次的内存泄漏并没有什么感知，但当泄漏积累到内存都被消耗完，就会导致卡顿，崩溃。
内存泄露是内存溢出OOM的重要原因之一，会导致Crash

Android中常见的可能发生内存泄漏的地方

1.在Android开发中，最容易引发的内存泄漏问题的是Context。

比如Activity的Context，就包含大量的内存引用，一旦泄漏了Context，也意味泄漏它指向的所有对象。

造成Activity泄漏的常见原因：

Static Activities

在类中定义了静态Activity变量，把当前运行的Activity实例赋值于这个静态变量。
如果这个静态变量在Activity生命周期结束后没有清空，就导致内存泄漏。
因为static变量是贯穿这个应用的生命周期的，所以被泄漏的Activity就会一直存在于应用的进程中，不会被垃圾回收器回收。

static Activity activity; //这种代码要避免

单例中保存Activity

在单例模式中，如果Activity经常被用到，那么在内存中保存一个Activity实例是很实用的。但是由于单例的生命周期是应用程序的生命周期，这样会强制延长Activity的生命周期，这是相当危险而且不必要的，无论如何都不能在单例子中保存类似Activity的对象。
举例：

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Context mContext;
    private Singleton(Context context){
        this.mContext = context;
    }

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

在调用Singleton的getInstance()方法时传入了Activity。那么当instance没有释放时，这个Activity会一直存在。因此造成内存泄露。
解决方法:

可以将new Singleton(context)改为new Singleton(context.getApplicationContext())即可，这样便和传入的Activity没关系了。

Static Views

同理，静态的View也是不建议的

Inner Classes

内部类的优势可以提高可读性和封装性，而且可以访问外部类，不幸的是，导致内存泄漏的原因，就是内部类持有外部类实例的强引用。例如在内部类中持有Activity对象

解决方法：

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;

例如：
发生内存泄漏的代码：

public class LeakAct extends Activity {  
     @Override
     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    
         super.onCreate(savedInstanceState);
         setContentView(R.layout.aty_leak);
         test();
     } 
     //这儿发生泄漏    
     public void test() {    
         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 LeakAct 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();
     }
 }

Anonymous Classes

匿名类也维护了外部类的引用。当你在匿名类中执行耗时任务，如果用户退出，会导致匿名类持有的Activity实例就不会被垃圾回收器回收，直到异步任务结束。

原文链接

更多教程

Handler

handler中，Runnable内部类会持有外部类的隐式引用，被传递到Handler的消息队列MessageQueue中，在Message消息没有被处理之前，Activity实例不会被销毁了，于是导致内存泄漏。
解决方法：

1.可以把Handler类放在单独的类文件中，或者使用静态内部类便可以避免泄露;
2.如果想在Handler内部去调用所在的Activity,那么可以在handler内部使用弱引用的方式去指向所在Activity.使用Static + WeakReference的方式来达到断开Handler与Activity之间存在引用关系的目的.
3.在界面销毁是，释放handler资源

@Override
 protected void doOnDestroy() {        
     super.doOnDestroy();        
     if (mHandler != null) {
         mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
     }
     mHandler = null;
     mRenderCallback = null;
 }

同样还有其他匿名类实例，如TimerTask、Threads等，执行耗时任务持有Activity的引用，都可能导致内存泄漏。

线程产生内存泄露的主要原因在于线程生命周期的不可控。如果我们的线程是Activity的内部类，所以MyThread中保存了Activity的一个引用，当MyThread的run函数没有结束时，MyThread是不会被销毁的，因此它所引用的老的Activity也不会被销毁，因此就出现了内存泄露的问题。

要解决Activity的长期持有造成的内存泄漏，可以通过以下方法：

传入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。
如果此时传入的是 Activity 的 Context，当这个 Context 所对应的 Activity 退出时，主动结束执行的任务，并释放Activity资源。
将线程的内部类，改为静态内部类。

因为非静态内部类会自动持有一个所属类的实例，如果所属类的实例已经结束生命周期，但内部类的方法仍在执行，就会hold其主体（引用）。也就使主体不能被释放，亦即内存泄露。静态类编译后和非内部类是一样的，有自己独立的类名。不会悄悄引用所属类的实例，所以就不容易泄露。

如果需要引用Acitivity，使用弱引用。
谨慎对context使用static关键字。

2.Bitmap没调用recycle()

Bitmap对象在不使用时,我们应该先调用recycle()释放内存，然后才设置为null.

3.集合中对象没清理造成的内存泄露

我们通常把一些对象的引用加入到了集合中，当我们不需要该对象时，并没有把它的引用从集合中清理掉，这样这个集合就会越来越大。如果这个集合是static的话，那情况就更严重了。
解决方案：

在Activity退出之前，将集合里的东西clear，然后置为null，再退出程序。

4.注册没取消造成的内存泄露

这种Android的内存泄露比纯Java的内存泄漏还要严重，因为其他一些Android程序可能引用系统的Android程序的对象（比如注册机制）。即使Android程序已经结束了，但是别的应用程序仍然还有对Android程序的某个对象的引用，泄漏的内存依然不能被垃圾回收。
解决方案：

1.使用ApplicationContext代替ActivityContext;
2.在Activity执行onDestory时，调用反注册;

5.资源对象没关闭造成的内存泄露

资源性对象比如（Cursor，File文件等）往往都用了一些缓冲，我们在不使用的时候，应该及时关闭它们，以便它们的缓冲及时回收内存。而不是等待GC来处理。

6.占用内存较多的对象(图片过大)造成内存溢出

因为Bitmap占用的内存实在是太多了，特别是分辨率大的图片，如果要显示多张那问题就更显著了。Android分配给Bitmap的大小只有8M.
解决方法：

1.等比例缩小图片

BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options(); 
options.inSampleSize = 2;//图片宽高都为原来的二分之一，即图片为原来的四分之一

2.对图片采用软引用，及时地进行recycle()操作

//软引用
 SoftReference<Bitmap> bitmap = new SoftReference<Bitmap>(pBitmap); 
//回收操作
 if(bitmap != null) {  
       if(bitmap.get() != null && !bitmap.get().isRecycled()){ 
           bitmap.get().recycle(); 
           bitmap = null;  
       } 
}

7.WebView内存泄露（影响较大）

解决方案:

用新的进程起含有WebView的Activity,并且在该Activity 的onDestory() 最后加上 System.exit(0); 杀死当前进程。

检测内存泄漏的方法

1.使用 静态代码分析工具-Lint 检查内存泄漏

Lint 是 Android Studio 自带的工具，使用姿势很简单 Analyze -> Inspect Code 然后选择想要扫面的区域即可

Android内存泄漏定位、分析、解决全方案

对可能引起泄漏的编码，Lint 都会进行温馨提示：

Android内存泄漏定位、分析、解决全方案

2.LeakCanary 工具

Android内存泄漏定位、分析、解决全方案

Square 公司出品的内存分析工具，官方地址如下：https://github.com/square/lea...
LeakCanary 需要在项目代码中集成，不过代码也非常简单，如下的官方示例：

在你的 build.gradle:

dependencies {
 debugImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.6.3'
 releaseImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.6.3'
 // Optional, if you use support library fragments:
 debugImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-support-fragment:1.6.3'
}

在 Application 类：

public class ExampleApplication extends Application {

  @Override public void onCreate() {
    super.onCreate();
    if (LeakCanary.isInAnalyzerProcess(this)) {
      // This process is dedicated to LeakCanary for heap analysis.
      // You should not init your app in this process.
      return;
    }
    LeakCanary.install(this);
    // Normal app init code...
  }
}

当内存泄漏发生时，LeakCanary 会弹窗提示并生成对应的堆存储信息记录

-3.Android Monitor

开Android Studio，编译代码，在模拟器或者真机上运行App，然后点击 Android内存泄漏定位、分析、解决全方案

，在Android Monitor下点击Monitor对应的Tab，进入如下界面

Android内存泄漏定位、分析、解决全方案

在Memory一栏中，可以观察不同时间App内存的动态使用情况，点击 Android内存泄漏定位、分析、解决全方案

可以手动触发GC，点击 Android内存泄漏定位、分析、解决全方案

可以进入HPROF Viewer界面，查看Java的Heap，如下图

Android内存泄漏定位、分析、解决全方案
Reference Tree代表指向该实例的引用，可以从这里面查看内存泄漏的原因，Shallow Size指的是该对象本身占用内存的大小，Retained Size代表该对象被释放后，垃圾回收器能回收的内存总和。

扩展知识

四种引用类型的介绍

强引用(StrongReference)：JVM 宁可抛出 OOM ，也不会让 GC 回收具有强引用的对象；
软引用(SoftReference)：只有在内存空间不足时，才会被回的对象；
弱引用(WeakReference)：在 GC 时，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存；
虚引用(PhantomReference)：任何时候都可以被GC回收，当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是否存在该对象的虚引用，来了解这个对象是否将要被回收。可以用来作为GC回收Object的标志。

Android内存泄漏定位、分析、解决全方案

为什么会发生内存泄漏

Java判断无效对象的原理

内存泄漏带来的危害

Android中常见的可能发生内存泄漏的地方

1.在Android开发中，最容易引发的内存泄漏问题的是Context。

要解决Activity的长期持有造成的内存泄漏，可以通过以下方法：

2.Bitmap没调用recycle()

3.集合中对象没清理造成的内存泄露

4.注册没取消造成的内存泄露

5.资源对象没关闭造成的内存泄露

6.占用内存较多的对象(图片过大)造成内存溢出

7.WebView内存泄露（影响较大）

检测内存泄漏的方法

扩展知识

四种引用类型的介绍

相关推荐