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Android内存泄漏终极解决篇

2016-03-02 11:11 安卓开发

来自:本文出自[HCY的微博]

链接:http://blog.csdn.net/huang_cai_yuan/article/details/50375019

http://blog.csdn.net/huang_cai_yuan/article/details/50443385



上篇

一、概述


Android内存的文章详见:http://blog.csdn.net/linghu_java/article/details/39480761


在Android的开发中,经常听到“内存泄漏”这个词。“内存泄漏”就是一个对象已经不需要再使用了,但是因为其它的对象持有该对象的引用,导致它的内存不能被回收。“内存泄漏”的慢慢积累,最终会导致OOM的发生,千里之堤,毁于蚁穴。所以在写代码的过程中,应该要注意规避会导致“内存泄漏”的代码写法,提高软件的健壮性。


本文将从发现问题、解决问题、总结问题的三个角度出发,循序渐进,彻底解决“内存泄漏”的问题。


二、内存泄漏的检查工具Heap


工欲善其事必先利其器,要检测“内存泄漏”的发生,需要借助DDMS中的Heap工具及MAT工具,Heap工具用于大致分析是否存在“内存泄漏”,而MAT工具则用于分析“内存泄漏”发生在哪里。


Heap工具的使用介绍



具体操作

1、在Devices设备列表中,找到你所在的设备,点击你想要监控的进程。


2、点击“Update Heap”按钮更新堆内存的情况。


3、点击“Heap”视图,查看内存的情况。


4、每次在Activity的退出和进入的时候点击“Cause GC”,手动调用GC释放应用的内存。


5、观察data oject那一行,每一次点击“Casue GC”的时候,观察Total Size的值,如果该值不断增加,则说明该应用程序存在“内存泄漏”。


我们先模拟一下内存泄漏,然后通过Heap工具来判断一下是否存在内存泄漏。

上一段存在内存泄漏的代码:

public class LeakAty extends Activity {    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.aty_leak);
        testLeak();
    }    /**     * 测试内存泄漏的代码     */
    private void testLeak() {        new Thread(new Runnable() {            @Override
            public void run() {                while (true) {                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
    }

上述的代码存在内存泄漏,new Runnable(){}是一个非静态的匿名内部类,所以它会强引用创建它的外围对象LeakAty,我们来测试一下内存泄漏的过程,开启手机的方向旋转功能,不断地旋转手机,让LeakAty不断地创建新的实例。理论上如果不存在上述泄漏的代码,之前的Activity会在onDestory之后被回收内存。而一旦存在上述泄漏的代码,新创建的Ruannale实例会一直处于运行状态,它不会被回收,而它强引用的LeakAty当然也不会被回收,所以在屏幕不断旋转,之前创建的LeakAty就不会被释放,会导致旋转n次,内存中就存在n+1个的LeakAty实例。


Heap工具第一次按下Cause GC按钮的截图:


上图的data object的Total Size的大小为1.031M。经过多次的旋转屏幕之后,我们再看一下截图



Total Size变成了2.059M,从1.031M到2.059M,每次调用GC的过程中data object的总大小没有回落,所以可以证实上面的代码确实是存在内存泄漏的问题,那么泄漏发生在哪里?答案可以通过MAT工具来分析得到。


三、内存泄漏的分析工具MAT


要通过MAT分析,需要提供一个.hprof文件。我们可以通过”Dump HPROF file”按钮转存当前的堆内存信息。我们将其保存为1.hprof。




导出的1.hprof的格式需要通过..\sdk\tools\目录下的hprof-conv.exe工具进行转换才能被MAT成功导入,我们将其转换成out1.hprof





将out1.hprof导入到MAT工具中,File->Open Heap Dump…





点击左边的标签Overview,Actions->Histogram





在Histogram界面中,因为我们想要知道Activity是否泄漏了,所以输入关键词Activity,然后按下回车键。





之后便可以得到Activity的相关的搜索结果,下图的搜索结果中Activity的实例有7个。点击选中下图标红色框框的地方,右键->Merge Shortest Paths to GC Roots->exclude all phantom/weak/soft etc. references。排除虚引用、弱引用、软引用的实例,剩下的都是强引用实例。




从过滤出来的强引用的列表中,我们可以看到这七个实例都是被Thread所引用了。所以证实上面的代码确实存在内存泄漏。




四、本文总结


内存泄漏检测可以使用Heap工具,内存分析可以使用MAT工具。本文的案例中提到了一种内存泄漏的情况,就是非静态内部类的对象会强引用其外围对象,一旦这个非静态内部类的实例没有释放,它的外围对象也不会释放,所以就会造成内存泄漏。继续阅读下篇将具体探讨一下,在Android的开发过程中,哪些写法容易造成内存泄漏,该如何解决?


五、附件

MAT工具下载见:http://download.csdn.net/detail/huang_cai_yuan/9377979


下篇


一、概述


在 上篇中我们介绍了如何检查一个App是否存在内存泄漏的问题,本篇将总结典型的内存泄漏的代码,并给出对应的解决方案。内存泄漏的主要问题可以分为以下几种类型:

1、静态变量引起的内存泄漏

2、非静态内部类引起的内存泄漏

3、资源未关闭引起的内存泄漏


二、静态变量引起的内存泄漏


在java中静态变量的生命周期是在类加载时开始,类卸载时结束。换句话说,在android中其生命周期是在进程启动时开始,进程死亡时结束。所以在程序的运行期间,如果进程没有被杀死,静态变量就会一直存在,不会被回收掉。如果静态变量强引用了某个Activity中变量,那么这个Activity就同样也不会被释放,即便是该Activity执行了onDestroy(不要将执行onDestroy和被回收划等号)。这类问题的解决方案为:1.寻找与该静态变量生命周期差不多的替代对象。2.若找不到,将强引用方式改成弱引用。比较典型的例子如下:


  • 单例引起的Context内存泄漏

public class IMManager {    private Context context;    private static IMManager mInstance;    public static IMManager getInstance(Context context) {        if (mInstance == null) {            synchronized (IMManager.class) {                if (mInstance == null)
                    mInstance = new IMManager(context);
            }
        }        return mInstance;
    }    private IMManager(Context context) {        this.context = context;
    }
}

当调用getInstance时,如果传入的context是Activity的context。只要这个单例没有被释放,这个Activity也不会被释放。


解决方案


传入Application的context,因为Application的context的生命周期比Activity长,可以理解为Application的context与单例的生命周期一样长,传入它是最合适的。

public class IMManager {    private Context context;    private static IMManager mInstance;    public static IMManager getInstance(Context context) {        if (mInstance == null) {            synchronized (IMManager.class) {                if (mInstance == null)                    //将传入的context转换成Application的context
                    mInstance = new IMManager(context.getApplicationContext());
            }
        }        return mInstance;
    }    private IMManager(Context context) {        this.context = context;
    }
}

三、非静态内部类引起的内存泄漏


在java中,创建一个非静态的内部类实例,就会引用它的外围实例。如果这个非静态内部类实例做了一些耗时的操作,就会造成外围对象不会被回收,从而导致内存泄漏。这类问题的解决方案为: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。


  • 内部线程造成的内存泄漏

public class LeakAty extends Activity {    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.aty_leak);
        test();
    }    public void test() {        //匿名内部类会引用其外围实例LeakAty.this,所以会导致内存泄漏
        new Thread(new Runnable() {            @Override
            public void run() {                while (true) {                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
    }
    }

解决方案

将非静态匿名内部类修改为静态匿名内部类

public class LeakAty 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();
    }
}

  • Handler引起的内存泄漏

public class LeakAty extends Activity {    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.aty_leak);
        fetchData();
    }    private Handler mHandler = new Handler() {        public void handleMessage(android.os.Message msg) {            switch (msg.what) {            case 0:                // 刷新数据
                break;            default:                break;
            }
        };
    };    private void fetchData() {        //获取数据
        mHandler.sendEmptyMessage(0);
    }
}

mHandler 为匿名内部类实例,会引用外围对象LeakAty.this,如果该Handler在Activity退出时依然还有消息需要处理,那么这个Activity就不会被回收。


解决方案

public class LeakAty extends Activity {    private TextView tvResult;    private MyHandler handler;    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.aty_leak);
        tvResult = (TextView) findViewById(R.id.tvResult);
        handler = new MyHandler(this);
        fetchData();
    }    //第一步,将Handler改成静态内部类。
    private static class MyHandler extends Handler {        //第二步,将需要引用Activity的地方,改成弱引用。
        private WeakReference<LeakAty> atyInstance;        public MyHandler(LeakAty aty) {            this.atyInstance = new WeakReference<LeakAty>(aty);
        }        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {            super.handleMessage(msg);
            LeakAty aty = atyInstance == null ? null : atyInstance.get();            //如果Activity被释放回收了,则不处理这些消息
            if (aty == null||aty.isFinishing()) {                return;
            }
            aty.tvResult.setText("fetch data success");
        }
    }    private void fetchData() {        // 获取数据
        handler.sendEmptyMessage(0);
    }    @Override
    protected void onDestroy() {        //第三步,在Activity退出的时候移除回调
        super.onDestroy();
        handler.removeCallbacksAndMessages(null);
    }
}

四、资源未关闭引起的内存泄漏


当使用了BraodcastReceiver、Cursor、Bitmap等资源时,当不需要使用时,需要及时释放掉,若没有释放,则会引起内存泄漏。


五、总结


综上所述,内存泄漏的主要情况为上面的三大类型,最终归结为一点,就是资源在不需要的时候没有被释放掉。所以在编码的过程中要注意这些细节,提高程序的性能。



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