小东子的个人技术专栏

快速定位解决Android内存泄漏

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此文章来源于APP架构师这个公众号

今天的主题是Android开发中的内存泄漏,之所以说这个是因为前几天做了项目中的内存泄漏排查与解决，在这里总结一下，被提供一种快速定位解决Android内存泄漏的方案，希望大家看完有所收获。

1 奠基之石——内存泄漏概述

在介绍内存泄漏之前很有必要提及一下Android系统的垃圾回收机制。Java GC（Garbage Collection，垃圾收集，垃圾回收）机制，是Java与C++/C的主要区别之一，作为Java开发者，一般不需要专门编写内存回收和垃圾清理代码，对内存泄露和溢出的问题，也不需要像C程序员那样战战兢兢。这是因为在Java虚拟机中，存在自动内存管理和垃圾清扫机制。概括地说，该机制对虚拟机中的内存进行标记，并确定哪些内存需要回收，根据一定的回收策略，自动的回收内存，永不停息（Nerver Stop）的保证虚拟机中的内存空间，防止出现内存泄露和溢出问题。Android系统的垃圾回收是基于可达性分析算法（根搜索算法）的。如下图所示，从GC Roots（每种具体实现对GC Roots有不同的定义）作为起点，向下搜索它们引用的对象，可以生成一棵引用树，树的节点视为可达对象，反之视为不可达。
不可达的对象（如下图中的object5，6，7）会在系统GC的时候被回收，从而释放内存空间。
这里写图片描述
如果所有的对象都可以被顺利回收就没有本文的诞生了，举个简单的例子，我们在开发中经常使用单例模式，单例的静态特性导致其生命周期同应用一样长。有时创建单例时如果我们需要Context对象，如果传入的是Application的Context那么不会有问题。如果传入的是Activity的Context对象，那么当Activity生命周期结束时，该Activity的引用依然被单例持有，所以不会被回收，而单例的生命周期又是跟应用一样长，这个情况就叫做内存泄露(Memory Leak)。它指的是当你不再需要某个实例后，但是这个对象却仍然被引用，防止被垃圾回收(Prevent from being bargage collected)。

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public class Util {
    private Context mContext;
    private static Util sInstance;
    private Util(Context context) {
        this.mContext = context;
    }
    public static Util getInstance(Context context) {
        if (sInstance == null) {
            sInstance = new Util(context);
        }
        return sInstance;
    }
}

本杰明 富兰克林曾说：A small leak will sink a great ship.意即：小漏不补沉大船。基于Android系统的设备一般来说内存就不大，特别是早期的Android设备，内存泄漏是很致命的，内存泄漏积攒到一定程度会引发内存溢出（OOM），如果处理不当直接导致程序崩溃退出。

2.了然于胸——常见的内存泄漏

一般来说在开发中我们经常会犯下下面几个错误，导致内存泄漏。这几个都是前人踩坑总结出来的，非常有参考价值，至少我在排查解决内存泄漏的时候是这样的。

2.1、单例造成的内存泄漏

Android的单例模式非常受开发者的喜爱，不过使用的不恰当的话也会造成内存泄漏。因为单例的静态特性使得单例的生命周期和应用的生命周期一样长，这就说明了如果一个对象已经不需要使用了，而单例对象还持有该对象的引用，那么这个对象将不能被正常回收，这就导致了内存泄漏。例子见上面那段代码。

2.2、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，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，而又使用了该非静态内部类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。例子如下

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public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static TestResource mResource = null;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        if (mManager == null) {
            mManager = new TestResource();
        }
        //...
    }
    class TestResource {
        //...
    }
}

2.3、Handler造成的内存泄漏

Handler的使用造成的内存泄漏问题应该说最为常见了，平时在处理网络任务或者封装一些请求回调等api都应该会借助Handler来处理，我们经常在Activity里面这样定义一个私有的Handler对象并初始化，这种创建Handler的方式会造成内存泄漏，由于mHandler是Handler的非静态匿名内部类的实例，所以它持有外部类Activity的引用，我们知道消息队列是在一个Looper线程中不断轮询处理消息，那么当这个Activity退出时消息队列中还有未处理的消息或者正在处理消息，而消息队列中的Message持有mHandler实例的引用，mHandler又持有Activity的引用，所以导致该Activity的内存资源无法及时回收，引发内存泄漏。

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private Handler mHandler = new Handler() {
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        //...
    }
};

2.4、资源未关闭造成的内存泄漏

对于使用了BraodcastReceiver，ContentObserver，File，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。

3 神兵利器——检测内存泄漏的常见工具

见到这个标题有经验的开发者可能要吐槽我是标题党了，特别是从Eclipse时代走过来的开发者，以为我一要开始贴那张像**一样的MAT内存模型图或者AndroidStudio中Monitors下的实时内存占用图，又要开始分析那一条条剪不断理还乱的内存引用链，然后费尽九牛二虎之力去查找项目中无数的内存泄漏中的一个。但是，我要告诉你，你错了。其实，以前我看到内存泄漏分析文章的时候也是这样的想法，看着恐怖的MAT内存模型图，觉得内存泄漏的排查和解决简直是Android开发中登峰造极的技能。直到我遇到了她——LeakCanary，我才直到原来内存泄漏的排查和解决可以那么的优雅。LeakCanary是Square开源了一个内存泄露自动探测神器 。这是项目的github仓库地址：https://github.com/square/leakcanary 。使用非常简单，在build.gradle中引入包依赖：

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debugCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-
android:1.5'
releaseCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-
android-no-op:1.5'
testCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-
android-no-op:1.5'

在Application中的onCreate方法中增加初始化代码：

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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);

集成后什么都不用做，按照正常测试，当有内存泄漏发生后，应用会通过系统通知栏发出通知，点击通知就可以进入查看内存泄漏的具体信息。在这里举个实践中的例子。把LeakCanary集成到项目中后，等App启动后一会，系统通知到了，点击通知，跳转到泄漏的详情页面进行查看：
这里写图片描述
很明显，WebSiteQueryActivity泄露了。首先，static 的MaskHeadView.fLayout变量引用了FrameLayout.mContext对象，这个对象的引用就是指向了WebSiteQueryActivity的实例，导致了它的泄漏，在第二节中我们说过static对象是内部的static对象是比较容易造成内存泄漏的，检查代码发现，MaskHeadView直接在WebSiteQueryActivity的xml文件中使用了，因此持有WebSiteQueryActivity的实例，因为fLayout对象是静态的，因此它的生命周期与Application同样长，因此WebSiteQueryActivity退出后，它的实例引用依然被fLayout持有，导致它无法被回收从而内存泄露了。仔细检查代码，发现fLayout并没有被外部使用到，应该是之前的开发者手抖加了个static字段上去或者是现在不用了，但是没有去掉，在这里我直接去掉了这个修饰符，在此build代码，这个内存泄漏的现象消失了。

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//去掉static修饰符，避免static对象引起的内存泄漏
private static FrameLayout fLayout;
public MaskHeadView(Context context, AttributeSet attrs) {
   super(context, attrs);
   this.context=context;
   initView(context);
}
private void initView(Context context2) {
   view = LayoutInflater.from(context).inflate(R.layout.
   mask_head_view, this);
   fLayout=(FrameLayout) view.findViewById(R.id.
   mask_container);
}

这只是个极简单的例子，但方法是一样的。顺便提一句，其实无论是MAT工具的内存分析，还是AndroidStudio中自带的分析工具亦或是LeakCanary，原理都是一样的，都是dump java heap出来进行分析，找到泄漏的问题，只是LeakCanary帮我们把分析的工作做了。
曾几何时，你以为内存泄漏分析都是这样的

这里写图片描述

但是现在你会发现其实也可以是酱紫的：
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