在分析Android内存泄漏之前,先了解一下JAVA的一些知识

1. JAVA中的对象的创建

  • 使用new指令生成对象时,堆内存将会为此开辟一份空间存放该对象

    垃圾回收器回收非存活的对象,并释放对应的内存空间

2.Java如何判定对象存活或死亡?

  • 引用计数法

    1给对象中添加一个引用计数,假如为count

    2当引用这个对象时:count++

    3当count==0时:对象处于,也就是说没有其它地方在引用这个对象了,对象就处于“死亡”状态,回收对象

  • 可达性分析算法

    举个例子:像找人一样,A认识B,B认识C,C认识D,那么A就要吧通过这样的关系认识D,如果能找到D,说明D对象是存活的,不能回收,如果通过所有的关系都找不到D,说明D是“死亡”的,回收D对象。

    可达性分析算法的定义:通过一系列的称为 GC

    Roots 的对象作为起点,从这些节点开始向下搜索,搜索把走过的路径称为引用链,当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连(就是从GC Roots 到这个对象不可达)时,则证明此对象是不可用的。如下图,Object5,Object6,Object7就是不可达对象,是要被回收的对象

问:哪些对象可以作为GC Roots对象呢?

  • 1虚拟机栈中引用的对象
  • 2方法区中类静态属性引用的对象
  • 3方法区中常量引用的对象
  • 4本地方法栈中JNI引用的对象

3.引用分类

  • 强引用:只要强引用还存在,垃圾回收器永远不回收强引用的对象.如下
Object obj = new Object()  //强引用
  • 软引用:在内存溢出异常之前,回收对象
String str=new String("123");   // 强引用
SoftReference softRef=new SoftReference(str); // 软引用
  • 弱引用 : 在下一次 GC 时,无论当前内存是否足够,都会回收被引用的对象
String str=new String("abc");
WeakReference abcWeakRef = new WeakReference(str);
str=null;
  • 虚引用:虚引用 : 没用,形同虚设,唯一的用处是在对象回收时,会收到一个系统通知

注:JAVA中这4种引用的级别由高到低依次为: 强引用 > 软引用 > 弱引用 > 虚引用

** 4.JAVA中内存分配 **

  • 静态储存区:编译时就分配好,在程序整个运行期间都存在。它主要存放静态数据和常量
  • 栈区:当方法执行时,会在栈区内存中创建方法体内部的局部变量,方法结束后自动释放内存
  • 堆区:通常存放 new 出来的对象。由 Java 垃圾回收器回收。

上面的是JAVA的一些预备知识,下面分析Android内存泄漏相关

** 1 内存泄漏与内存溢出**

  • 内存泄漏:Memory Leak , 无用的对象应该被回收的没有被回收
  • 内存溢出:常说的OOM,没有足够的内存供分配了

** 2 Android内存泄漏分类 **

  • 长期持有(Activity)Context导致的

    (1) 单例类持有Activity引用

    (2) 长生命周期引用短生命周期

  • 由非静态内部类或者匿名内部类导致的

    (1) Handler泄漏

  • 资源使用完忘记释放

    (1) Cursor,InputStream/OutputStream 忘记调用close

  • 使用某些系统服务不当

    (1) 在6.0系统,获取ConnectivityManager服务,如果第一次使用的是Activity对应的Context去获取这个服务,就会导致内存泄漏

  • 延迟的任务也可能导致内存泄漏

    (1) Handler 的消息未处理完,这时如果Handler是在Activity内存类实现的,消息引用Handler,Handler又引用了Activity,这时如果关闭Activity,就会造成内存泄漏

  • 忘记注销监听器或者观察者

    (1) 比如 EventBus.unregister() 忘记调用

注:非静态内部类和匿名内部类都会潜在的引用它们所属的外部类,但是静态内部类却不会

** 3 Android内存泄漏分析工具 **

  • MAT
  • LeakCanary
  • Strictmode
  • Android Memory Monitors

推荐使用LeakCanary,•LeakCanary是一个检测Java和Android内存泄漏的库,集成LeakCanary之后,只需要等待内存泄漏出现就可以了无需认为进行主动检测

** 4 LeakCanary的添加 **

  • 第一步:在build.gradle中添加依赖

    compile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.5.1'
  • 第二步:在Application的onCreate()方法中添加 LeakCanary.install(this);

完成以上两步,就添加了LeakCanary,接下来就正常开发测试就行了,如果有内存泄漏,就会在通知栏中会有相应的通知,点开看就可以了,找到对应的内存泄漏的地方,解决

下面是演示的内存泄漏的几张图,可以看一下:

5 Android内存泄漏的案例

  • 案例一:单例造成的内存泄漏

    典型比如context的使用不当造成内存泄漏
public class ToastUtils {
private static String oldMsg;
protected static Toast toast = null;
private static long oneTime = 0;
private static long twoTime = 0;
private static long gapTime = 3 * 1000;//3s只显示一次 public static void show(Context context, String s) {
if (context != null && !TextUtils.isEmpty(s)) {
if (toast == null) {
toast = Toast.makeText(context, s, Toast.LENGTH_SHORT);
toast.show();
oneTime = System.currentTimeMillis();
} else {
twoTime = System.currentTimeMillis();
if (s.equals(oldMsg)) {
if (twoTime - oneTime > gapTime) {
toast.show();
}
} else {
oldMsg = s;
toast.setText(s);
toast.show();
}
}
oneTime = twoTime;
}
}
}

在Activity 中使用:

ToastUtils.show(this, "登录成功");

上面的代码就会出现内存泄漏,因为在activity中使用ToastUtils.show(this, "登录成功")的时候,传的第一个参数 this 代表当时的activity,而ToashTuils中的toast变量是一个静态变量,

代码如下

 protected static Toast toast = null;

创建toast对象如下代码

toast = Toast.makeText(context, s, Toast.LENGTH_SHORT);

Toast.makeText的第一参数就是上面传的activity,Toast类中有一个变量mContext会保存这个activity,就是强引用,但是toast又是一个静态的变量,静态变量的生命同期是和当前的APP的进程一样长的,所以这时我们如果关闭这个Activity,就会导致Activity被静态变量强引用,垃圾回收永远不会回收这个Activity,所以就会出现内存泄漏。

我们看一下Toast.makeText的源码

上面图中,new一个Toast,把context传给了Toast的构造方法。

所以调用 ToastUtils.show(this, "登录成功");就会导致 activity 被静态的toast变量强引用了,导致内存泄漏。

解决方法

用ApplicationContext替代Activity,如下代码

 public static void show(Context context, String s) {
//在这里获取applicationContext,applicationContext的生命周期是和进程一样长
//这样就不会出现内存泄漏了
context = context.getApplicationContext(); if (context != null && !TextUtils.isEmpty(s)) {
if (toast == null) {
toast = Toast.makeText(context, s, Toast.LENGTH_SHORT);
toast.show();
......
}
}
  • 案例二 内部类或者匿名内部类造成的内存泄漏

    比如在Activity中使用Handler不当造成的内存泄漏

    如下图

上图:在MainActivity中有一个匿名内部类Handler,并且有一个此类的对象 uiHandler。

这时我们如果在MainAcitity 中调用下面代码,就会出现内存泄漏

uiHandle.sendMessageDelayed(uiHandle.obtainMessage(),60 * 1000);

uiHandler.obtainMessage获取的msg 中有一个成员变量 target,target保存的就是uiHandle,而uiHandler又是内部类创建的对象,所以uiHandler隐式的会对当前的外部类,也就是MainActivity会有一个强引用,如下

msg -> uiHandler -> MainActivity

msg 引用了uiHandler,uiHandler引用了MainActivity,然后这个msg需要60s后才被处理完,在处理过程中,如果退出MainActivity,这时候就会导致内存泄漏,MainActivity回收不了。应该被回收的对象没有被回收掉,就是内存泄漏。

注:handler机制不明白的可以先看下handler机制,message,handler,loop的关系

解决方法

  • 可以在MainActivity的onDestroy()方法调用下面代码:
uiHandle.removeCallbacksAndMessages(null);
  • Handler不要用内部类,用静态的内部类,因为静态的内部类不会引用外部类,需要外部类的地方,用弱引用,代码如下:

使用弱引用的时候,需要作一下判断是否为null。

  • 案例三:Activity context的不正确使用

    上面的两个案例中其实也是context的使用场景不当造成的内存泄漏,这里不再举例,我们通常使用的两种context是 Acitivty和 Application,只需要注意对context的使用不要超过它的生命同期。部分情况下可以使用applicationContext代替activity的context,因为applicatoinContext会随着应用程序的存在而存在,而不依赖于activity的生命周期。还有要慎重对context使用static关键字。

  • 案例四:一些资源使用完后没有关闭

    如数据库的游标 Cursor,输入输出流 InputStream/OutputStream没有close

  • 案例五:注册的监听器没有反注册

    如EventBus.register,ButterKnife等没有在activity的onDestroy中反注册或者其它地方反注册

  • 案例六:系统服务的泄漏

    在实际项目中发现的,在6.0系统上在activity中第一次如果用的是activity对应的context获取ConnectivityManager服务会造成内存泄漏。

    代码对下:

     /**
* 判断是否有网络连接
* @param context
* @return
*/
public static boolean isNetworkConnected(Context context) {
if (context != null) {
ConnectivityManager cm = (ConnectivityManager)
context.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
NetworkInfo mNetworkInfo = cm.getActiveNetworkInfo();
if (mNetworkInfo != null) {
return mNetworkInfo.isAvailable();
}
}
return false;
}

如果是第一次在activity中调用如下代码,会发现内存泄漏

//注意,这个this 是代表的是当前的activity
isNetworkConnected(this)

简单介绍下:先从Context的getSystemService方法开始,我们知道Activity是从ContextWrapper继承而来的,ContextWrapper中持有一个mBase实例,这个实例指向一个ContextImpl对象,同时ContextImpl对象持有一个OuterContext对象,对于Activity来说,这个OuterContext就是Activity对象。所以调用getSystemService最终会调用到ContextImpl的getSystemService方法。

在6.0上,在6.0上,ConnectivityManager实现为单例,创建这个单例对象的时候,把相应的OuterContext就是Activity对象,保存到了ConnectivityManager中,就造成了一个单例对象强引用了activity对象,从而造成了内存泄漏,如果是第一次用的是application,则保存的不是activity而是application,反而不会出现内存泄漏了。

使用LeakCanary检测 ConnectivityManager 内存泄漏图如下:

解决方法

使用applicationContext去获取服务,不要使用activityContext去获取服务

上面的就是对Android内存泄漏的一些总结,如果有不正确的或者需要补充的地方,请指出,一块学习进步

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