Android內(nèi)存泄漏案例和解析
Android 編程所使用的 Java 是一門使用垃圾收集器(GC, garbage collection)來自動管理內(nèi)存的語言,它使得我們不再需要手動調(diào)用代碼來進行內(nèi)存回收。那么它是如何判斷的呢?簡單說,如果一個對象,從它的根節(jié)點開始不可達的話,那么這個對象就是沒有引用的了,是會被垃圾收集器回收的,其中,所謂的 “根節(jié)點” 往往是一個線程,比如主線程。因此,如果一個對象從它的根節(jié)點開始是可達的有引用的,但實際上它已經(jīng)沒有再使用了,是無用的,這樣的對象就是內(nèi)存泄漏的對象,它會在內(nèi)存中占據(jù)我們應(yīng)用程序原本就不是很多的內(nèi)存,導(dǎo)致程序變慢,甚至內(nèi)存溢出(OOM)程序崩潰。
內(nèi)存泄漏的原因并不難理解,但僅管知道它的存在,往往我們還是會不知覺中寫出致使內(nèi)存泄漏的代碼。在 Android 編程中,也是有許多情景容易導(dǎo)致內(nèi)存泄漏,以下將一一列舉一些我所知道的內(nèi)存泄漏案例,從這些例子中應(yīng)該能更加直觀了解怎么導(dǎo)致了內(nèi)存泄漏,從而在編程過程中去避免。
靜態(tài)變量造成內(nèi)存泄漏
首先,比較簡單的一種情況是,靜態(tài)變量致使內(nèi)存泄漏,說到靜態(tài)變量,我們至少得了解其生命周期才能徹底明白。靜態(tài)變量的生命周期,起始于類的加載,終止于類的釋放。對于 Android 而言,程序也是從一個 main 方法進入,開始了主線程的工作,如果一個類在主線程或旁枝中被使用到,它就會被加載,反過來說,假如一個類存在于我們的項目中,但它從未被我們使用過,算是個孤島,這時它是沒有被加載的。一旦被加載,只有等到我們的 Android 應(yīng)用進程結(jié)束它才會被卸載。
于是,當(dāng)我們在 Activity 中聲明一個靜態(tài)變量引用了 Activity 自身,就會造成內(nèi)存泄漏:
- public class LeakActivity extends AppCompatActivity {
- private static Context sContext;
- @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
- super.onCreate(savedInstanceState);
- setContentView(R.layout.activity_leak);
- sContext = this;
- }
- }
這樣的代碼會導(dǎo)致當(dāng)這個 Activity 結(jié)束的時候,sContext 仍然持有它的引用,致使 Activity 無法回收。解決辦法就是在這個 Activity 的 onDestroy 時將 sContext 的值置空,或者避免使用靜態(tài)變量這樣的寫法。
同樣的,如果一個 Activity 的靜態(tài) field 變量內(nèi)部獲得了當(dāng)前 Activity 的引用,比如我們經(jīng)常會把 this 傳給 View 之類的對象,這個對象若是靜態(tài)的,并且沒有在 Activity 生命周期結(jié)束之前置空的話,也會導(dǎo)致同樣的問題。
非靜態(tài)內(nèi)部類和匿名內(nèi)部類造成內(nèi)存泄漏
也是一個很常見的情景,經(jīng)常會遇到的 Handler 問題就是這樣一種情況,如果我們在 field 聲明一個 Handler 變量:
- private Handler mHandler = new Handler() {
- @Override public void handleMessage(Message msg) {
- super.handleMessage(msg);
- }
- };
由于在 Java 中,非靜態(tài)內(nèi)部類(包括匿名內(nèi)部類,比如這個 Handler 匿名內(nèi)部類)會引用外部類對象(比如 Activity),而靜態(tài)的內(nèi)部類則不會引用外部類對象。所以這里 Handler 會引用 Activity 對象,當(dāng)它使用了 postDelayed 的時候,如果 Activity 已經(jīng) finish 了,而這個 handler 仍然引用著這個 Activity 就會致使內(nèi)存泄漏,因為這個 handler 會在一段時間內(nèi)繼續(xù)被 main Looper 持有,導(dǎo)致引用仍然存在,在這段時間內(nèi),如果內(nèi)存吃緊至超出,就很危險了。
解決辦法就是大家都知道的使用靜態(tài)內(nèi)部類加 WeakReference:
- private StaticHandler mHandler = new StaticHandler(this);
- public static class StaticHandler extends Handler {
- private final WeakReference<Activity> mActivity;
- public StaticHandler(Activity activity) {
- mActivity = new WeakReference<Activity>(activity);
- }
- @Override public void handleMessage(Message msg) {
- super.handleMessage(msg);
- }
- }
另外,綜合上面兩種情況,如果一個變量,既是靜態(tài)變量,而且是非靜態(tài)的內(nèi)部類對象,那么也會造成內(nèi)存泄漏:
- public class LeakActivity extends AppCompatActivity {
- private static Hello sHello;
- @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
- super.onCreate(savedInstanceState);
- setContentView(R.layout.activity_leak);
- sHello = new Hello();
- }
- public class Hello {}
- }
注意,這里我們定義的 Hello 雖然是空的,但它是一個非靜態(tài)的內(nèi)部類,所以它必然會持有外部類即 LeakActivity.this 引用,導(dǎo)致 sHello 這個靜態(tài)變量一直持有這個 Activity,于是結(jié)果就和***個例子一樣,Activity 無法被回收。
到這里大家應(yīng)該可以看出,內(nèi)存泄漏經(jīng)常和靜態(tài)變量有關(guān)。和靜態(tài)變量有關(guān)的,還有一種常見情景,就是使用單例模式?jīng)]有解綁致使內(nèi)存泄漏,單例模式的對象經(jīng)常是和我們的應(yīng)用相同的生命周期,如果我們使用 EventBus 或 Otto 并生成單例,注冊了一個 Activity 而沒有在頁面結(jié)束的時候進行解除注冊,那么單例會一直持有我們的 Activity,這個 Activity 雖然沒有使用了,但會一直占用著內(nèi)存。
屬性動畫造成內(nèi)存泄漏
另外當(dāng)我們使用屬性動畫,我們需要調(diào)用一些方法將動畫停止,特別是***循環(huán)的動畫,否則也會造成內(nèi)存泄漏,好在使用 View 動畫并不會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏,估計 View 內(nèi)部有進行釋放和停止。
RxJava 使用不當(dāng)造成內(nèi)存泄漏
***說一說 RxJava 使用不當(dāng)造成的內(nèi)存泄漏,RxJava 是一個非常易用且優(yōu)雅的異步操作庫。對于異步的操作,如果沒有及時取消訂閱,就會造成內(nèi)存泄漏:
- Observable.interval(1, TimeUnit.SECONDS)
- .subscribe(new Action1<Long>() {
- @Override public void call(Long aLong) {
- // pass
- }
- });
同樣是匿名內(nèi)部類造成的引用沒法被釋放,使得如果在 Activity 中使用就會導(dǎo)致它無法被回收,即使我們的 Action1 看起來什么也沒有做。解決辦法就是接收 subscribe 返回的 Subscription 對象,在 Activity onDestroy 的時候?qū)⑵淙∠嗛喖纯桑?/p>
- public class LeakActivity extends AppCompatActivity {
- private Subscription mSubscription;
- @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
- super.onCreate(savedInstanceState);
- setContentView(R.layout.activity_leak);
- mSubscription = Observable.interval(1, TimeUnit.SECONDS)
- .subscribe(new Action1<Long>() {
- @Override public void call(Long aLong) {
- // pass
- }
- });
- }
- @Override protected void onDestroy() {
- super.onDestroy();
- mSubscription.unsubscribe();
- }
- }
除了以上這種解決方式之外,還有一種解決方式就是通過 RxJava 的 compose 操作符和 Activity 的生命周期掛鉤,我們可以使用一個很方便的第三方庫叫做 RxLifecycle 來快捷做到這點,使用起來就像這樣:
- public class MyActivity extends RxActivity {
- @Override
- public void onResume() {
- super.onResume();
- myObservable
- .compose(bindToLifecycle())
- .subscribe();
- }
- }
另外,它還提供了和 View 的便捷綁定,詳情可以點擊我提供的鏈接進行了解,這里不多說了。
總結(jié)來說,仍然是前面說的內(nèi)部類或匿名內(nèi)部類引用了外部類造成了內(nèi)存泄漏,所以在實際編程過程中,如果涉及此類問題或者線程操作的,應(yīng)該特別小心,很可能不知不覺中就寫出了帶內(nèi)存泄漏的代碼了。
內(nèi)存泄漏的檢測
前面說了不少內(nèi)存泄漏的場景和對應(yīng)的解決辦法,但如果我們不知不覺中寫出了帶有內(nèi)存泄漏隱患的代碼怎么辦,面對這個問題,其實到現(xiàn)在,我們是很幸運的,因為有很多相關(guān)的檢查方式或組件可以選擇,比如最簡單的:觀察 Memory Monitor 內(nèi)存走勢圖,可以或多或少知道內(nèi)存情況,但如果要精確地追蹤到內(nèi)存泄漏點,這里特別推薦偉大的 Square 公司開源的 LeakCanary 方案,LeakCanary 可以做到非常簡單方便、低侵入性地捕獲內(nèi)存泄漏代碼,甚至很多時候你可以捕捉到 Android 官方組件的內(nèi)存泄漏代碼,具體使用大家可以自行參看其說明,由于本文主要想講的是內(nèi)存泄漏的原因和一些常見場景,對于檢測,這里就不多說啦