前言
- 在
Android中瓤漏，內(nèi)存泄露的現(xiàn)象十分常見腾夯；而內(nèi)存泄露導(dǎo)致的后果會使得應(yīng)用Crash - 本文 全面介紹了內(nèi)存泄露的本質(zhì)颊埃、原因 & 解決方案，最終提供一些常見的內(nèi)存泄露分析工具蝶俱，希望你們會喜歡班利。
目錄
示意圖
1. 簡介
- 即
ML （Memory Leak） - 指 程序在申請內(nèi)存后，當(dāng)該內(nèi)存不需再使用 但 卻無法被釋放 & 歸還給 程序的現(xiàn)象
2. 對應(yīng)用程序的影響
- 容易使得應(yīng)用程序發(fā)生內(nèi)存溢出榨呆，即
OOM
內(nèi)存溢出 簡介：
示意圖
3. 發(fā)生內(nèi)存泄露的本質(zhì)原因
- 具體描述
示意圖
- 特別注意
從機(jī)制上的角度來說罗标，由于Java存在垃圾回收機(jī)制（GC），理應(yīng)不存在內(nèi)存泄露积蜻；出現(xiàn)內(nèi)存泄露的原因僅僅是外部人為原因 = 無意識地持有對象引用馒稍，使得 持有引用者的生命周期 > 被引用者的生命周期
4. 儲備知識：Android 內(nèi)存管理機(jī)制
4.1 簡介
示意圖
下面，將針對回收 進(jìn)程浅侨、對象 纽谒、變量的內(nèi)存分配 & 回收進(jìn)行詳細(xì)講解
4.2 針對進(jìn)程的內(nèi)存策略
a. 內(nèi)存分配策略
由 ActivityManagerService 集中管理 所有進(jìn)程的內(nèi)存分配
b. 內(nèi)存回收策略
- 步驟1：
Application Framework決定回收的進(jìn)程類型
Android中的進(jìn)程 是托管的；當(dāng)進(jìn)程空間緊張時如输，會 按進(jìn)程優(yōu)先級低->>高的順序 自動回收進(jìn)程
Android將進(jìn)程分為5個優(yōu)先等級鼓黔，具體如下：
示意圖
- 步驟2：
Linux內(nèi)核真正回收具體進(jìn)程-
ActivityManagerService對 所有進(jìn)程進(jìn)行評分（評分存放在變量adj中） - 更新評分到
Linux內(nèi)核 - 由
Linux內(nèi)核完成真正的內(nèi)存回收
-
此處僅總結(jié)流程，這其中的過程復(fù)雜不见，有興趣的讀者可研究系統(tǒng)源碼
ActivityManagerService.java
4.3 針對對象澳化、變量的內(nèi)存策略
-
Android的對于對象、變量的內(nèi)存策略同Java - 內(nèi)存管理 = 對象 / 變量的內(nèi)存分配 + 內(nèi)存釋放
下面稳吮，將詳細(xì)講解內(nèi)存分配 & 內(nèi)存釋放策略
a. 內(nèi)存分配策略
- 對象 / 變量的內(nèi)存分配 由程序自動 負(fù)責(zé)
- 共有3種：靜態(tài)分配缎谷、棧式分配、 & 堆式分配灶似，分別面向靜態(tài)變量列林、局部變量 & 對象實例
- 具體介紹如下
示意圖
注：用1個實例講解 內(nèi)存分配
public class Sample {
int s1 = 0;
Sample mSample1 = new Sample();
// 方法中的局部變量s2、mSample2存放在 棧內(nèi)存
// 變量mSample2所指向的對象實例存放在 堆內(nèi)存
// 該實例的成員變量s1酪惭、mSample1也存放在棧中
public void method() {
int s2 = 0;
Sample mSample2 = new Sample();
}
}
// 變量mSample3所指向的對象實例存放在堆內(nèi)存
// 該實例的成員變量s1希痴、mSample1也存放在堆內(nèi)存中
Sample mSample3 = new Sample();
b. 內(nèi)存釋放策略
- 對象 / 變量的內(nèi)存釋放 由
Java垃圾回收器（GC） / 幀棧 負(fù)責(zé) - 此處主要講解對象分配（即堆式分配）的內(nèi)存釋放策略 =
Java垃圾回收器（GC）
由于靜態(tài)分配不需釋放、棧式分配僅 通過幀棧自動出春感、入棧砌创，較簡單，故不詳細(xì)描述
-
Java垃圾回收器（GC）的內(nèi)存釋放 = 垃圾回收算法鲫懒，主要包括：
垃圾收集算法類型
- 具體介紹如下
總結(jié)
5. 常見的內(nèi)存泄露原因 & 解決方案
- 常見引發(fā)內(nèi)存泄露原因主要有：
- 集合類
-
Static關(guān)鍵字修飾的成員變量 - 非靜態(tài)內(nèi)部類 / 匿名類
- 資源對象使用后未關(guān)閉
- 下面嫩实，我將詳細(xì)介紹每個引發(fā)內(nèi)存泄露的原因
5.1 集合類
內(nèi)存泄露原因
集合類 添加元素后，仍引用著 集合元素對象窥岩，導(dǎo)致該集合元素對象不可被回收甲献，從而 導(dǎo)致內(nèi)存泄漏實例演示
// 通過 循環(huán)申請Object 對象 & 將申請的對象逐個放入到集合List
List<Object> objectList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Object o = new Object();
objectList.add(o);
o = null;
}
// 雖釋放了集合元素引用的本身：o=null）
// 但集合List 仍然引用該對象，故垃圾回收器GC 依然不可回收該對象
- 解決方案
集合類添加集合元素對象后谦秧，在使用后必須從集合中刪除竟纳。由于一個集合中有許多元素，故最簡單的方法是：清空集合對象和設(shè)置為null疚鲤。
// 釋放objectList
objectList.clear();
objectList=null;
5.2 Static 關(guān)鍵字修飾的成員變量
儲備知識
被Static關(guān)鍵字修飾的成員變量的生命周期 = 應(yīng)用程序的生命周期泄露原因
若使被Static關(guān)鍵字修飾的成員變量 引用耗費資源過多的實例（如Context）锥累，則容易出現(xiàn)該成員變量的生命周期 > 引用實例生命周期的情況，當(dāng)引用實例需結(jié)束生命周期銷毀時集歇，會因靜態(tài)變量的持有而無法被回收桶略，從而出現(xiàn)內(nèi)存泄露實例講解
public class ClassName {
// 定義1個靜態(tài)變量
private static Context mContext;
//...
// 引用的是Activity的context
mContext = context;
// 當(dāng)Activity需銷毀時，由于mContext = 靜態(tài) & 生命周期 = 應(yīng)用程序的生命周期诲宇，故 Activity無法被回收际歼，從而出現(xiàn)內(nèi)存泄露
}
- 解決方案
- 盡量避免
Static成員變量引用資源耗費過多的實例（如Context）
若需引用
Context，則盡量使用Applicaiton的Context
- 使用 弱引用
（WeakReference）代替 強(qiáng)引用 持有實例
注：靜態(tài)成員變量有個非常典型的例子 = 單例模式
儲備知識
單例模式 由于其靜態(tài)特性姑蓝，其生命周期的長度 = 應(yīng)用程序的生命周期泄露原因
若1個對象已不需再使用 而單例對象還持有該對象的引用鹅心，那么該對象將不能被正常回收 從而 導(dǎo)致內(nèi)存泄漏實例演示
// 創(chuàng)建單例時纺荧，需傳入一個Context
// 若傳入的是Activity的Context旭愧，此時單例 則持有該Activity的引用
// 由于單例一直持有該Activity的引用（直到整個應(yīng)用生命周期結(jié)束），即使該Activity退出宙暇，該Activity的內(nèi)存也不會被回收
// 特別是一些龐大的Activity输枯，此處非常容易導(dǎo)致OOM
public class SingleInstanceClass {
private static SingleInstanceClass instance;
private Context mContext;
private SingleInstanceClass(Context context) {
this.mContext = context; // 傳遞的是Activity的context
}
public SingleInstanceClass getInstance(Context context) {
if (instance == null) {
instance = new SingleInstanceClass(context);
}
return instance;
}
}
- 解決方案
單例模式應(yīng)該引用生命周期等于應(yīng)用生命周期的對象。
如上述實例占贫，應(yīng)傳遞
Application的Context桃熄，因Application的生命周期 = 整個應(yīng)用的生命周期
public class SingleInstanceClass {
private static SingleInstanceClass instance;
private Context mContext;
private SingleInstanceClass(Context context) {
this.mContext = context.getApplicationContext(); // 傳遞的是Application 的context
}
public SingleInstanceClass getInstance(Context context) {
if (instance == null) {
instance = new SingleInstanceClass(context);
}
return instance;
}
}
5.3 非靜態(tài)內(nèi)部類 / 匿名類
- 儲備知識
非靜態(tài)內(nèi)部類 / 匿名類 默認(rèn)持有 外部類的引用；而靜態(tài)內(nèi)部類則不會 - 常見情況
3種型奥，分別是：非靜態(tài)內(nèi)部類的實例 = 靜態(tài)瞳收、多線程、消息傳遞機(jī)制（Handler）
5.3.1 非靜態(tài)內(nèi)部類的實例 = 靜態(tài)
- 泄露原因
若 非靜態(tài)內(nèi)部類所創(chuàng)建的實例 = 靜態(tài)（其生命周期 = 應(yīng)用的生命周期）厢汹，會因 非靜態(tài)內(nèi)部類默認(rèn)持有外部類的引用 而導(dǎo)致外部類無法釋放缎讼，最終 造成內(nèi)存泄露
即 外部類中 持有 非靜態(tài)內(nèi)部類的靜態(tài)對象
- 實例演示
// 背景：
// a. 在啟動頻繁的Activity中，為了避免重復(fù)創(chuàng)建相同的數(shù)據(jù)資源坑匠，會在Activity內(nèi)部創(chuàng)建一個非靜態(tài)內(nèi)部類的單例
// b. 每次啟動Activity時都會使用該單例的數(shù)據(jù)
public class TestActivity extends AppCompatActivity {
// 非靜態(tài)內(nèi)部類的實例的引用
// 注：設(shè)置為靜態(tài)
public static InnerClass innerClass = null;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
// 保證非靜態(tài)內(nèi)部類的實例只有1個
if (innerClass == null)
innerClass = new InnerClass();
}
// 非靜態(tài)內(nèi)部類的定義
private class InnerClass {
//...
}
}
// 造成內(nèi)存泄露的原因：
// a. 當(dāng)TestActivity銷毀時血崭，因非靜態(tài)內(nèi)部類單例的引用（innerClass）的生命周期 = 應(yīng)用App的生命周期、持有外部類TestActivity的引用
// b. 故 TestActivity無法被GC回收厘灼，從而導(dǎo)致內(nèi)存泄漏
- 解決方案
- 將非靜態(tài)內(nèi)部類設(shè)置為：靜態(tài)內(nèi)部類（靜態(tài)內(nèi)部類默認(rèn)不持有外部類的引用）
- 該內(nèi)部類抽取出來封裝成一個單例
- 盡量 避免 非靜態(tài)內(nèi)部類所創(chuàng)建的實例 = 靜態(tài)
若需使用
Context夹纫，建議使用Application的Context
5.3.2 多線程：AsyncTask、實現(xiàn)Runnable接口设凹、繼承Thread類
- 儲備知識
多線程的使用方法 = 非靜態(tài)內(nèi)部類 / 匿名類舰讹；即 線程類 屬于 非靜態(tài)內(nèi)部類 / 匿名類 - 泄露原因
當(dāng) 工作線程正在處理任務(wù)而外部類需銷毀時， 由于 工作線程實例 持有外部類引用闪朱，將使得外部類無法被垃圾回收器（GC）回收月匣，從而造成 內(nèi)存泄露
- 多線程主要使用的是：
AsyncTask钻洒、實現(xiàn)Runnable接口 & 繼承Thread類- 前3者內(nèi)存泄露的原理相同，此處主要以繼承
Thread類 為例說明
- 實例演示
/**
* 方式1：新建Thread子類（內(nèi)部類）
*/
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public static final String TAG = "carson：";
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 通過創(chuàng)建的內(nèi)部類 實現(xiàn)多線程
new MyThread().start();
}
// 自定義的Thread子類
private class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
Log.d(TAG, "執(zhí)行了多線程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 方式2：匿名Thread內(nèi)部類
*/
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public static final String TAG = "carson：";
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 通過匿名內(nèi)部類 實現(xiàn)多線程
new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
Log.d(TAG, "執(zhí)行了多線程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
}
}
/**
* 分析：內(nèi)存泄露原因
*/
// 工作線程Thread類屬于非靜態(tài)內(nèi)部類 / 匿名內(nèi)部類锄开，運(yùn)行時默認(rèn)持有外部類的引用
// 當(dāng)工作線程運(yùn)行時素标，若外部類MainActivity需銷毀
// 由于此時工作線程類實例持有外部類的引用，將使得外部類無法被垃圾回收器（GC）回收萍悴，從而造成 內(nèi)存泄露
- 解決方案
從上面可看出头遭，造成內(nèi)存泄露的原因有2個關(guān)鍵條件：
- 存在 ”工作線程實例 持有外部類引用“ 的引用關(guān)系
- 工作線程實例的生命周期 > 外部類的生命周期，即工作線程仍在運(yùn)行 而 外部類需銷毀
解決方案的思路 = 使得上述任1條件不成立 即可癣诱。對應(yīng)打破上述條件的解決方案如下：
/**
* 解決方式1：靜態(tài)內(nèi)部類
* 原理：靜態(tài)內(nèi)部類 不默認(rèn)持有外部類的引用计维，從而使得 “工作線程實例 持有 外部類引用” 的引用關(guān)系 不復(fù)存在
* 具體實現(xiàn)：將Thread的子類設(shè)置成 靜態(tài)內(nèi)部類
*/
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public static final String TAG = "carson：";
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 通過創(chuàng)建的內(nèi)部類 實現(xiàn)多線程
new MyThread().start();
}
// 分析1：自定義Thread子類
// 設(shè)置為：靜態(tài)內(nèi)部類
private static class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
Log.d(TAG, "執(zhí)行了多線程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 解決方案2：當(dāng)外部類結(jié)束生命周期時，強(qiáng)制結(jié)束線程
* 原理：使得 工作線程實例的生命周期 與 外部類的生命周期 同步
* 具體實現(xiàn)：當(dāng) 外部類（此處以Activity為例） 結(jié)束生命周期時（此時系統(tǒng)會調(diào)用onDestroy（））撕予，強(qiáng)制結(jié)束線程（調(diào)用stop（））
*/
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
Thread.stop();
// 外部類Activity生命周期結(jié)束時鲫惶，強(qiáng)制結(jié)束線程
}
5.3.3 消息傳遞機(jī)制：Handler
具體請看文章：Android 內(nèi)存泄露：詳解 Handler 內(nèi)存泄露的原因
5.4 資源對象使用后未關(guān)閉
泄露原因
對于資源的使用（如 廣播BraodcastReceiver、文件流File实抡、數(shù)據(jù)庫游標(biāo)Cursor剑按、圖片資源Bitmap等），若在Activity銷毀時無及時關(guān)閉 / 注銷這些資源澜术，則這些資源將不會被回收艺蝴，從而造成內(nèi)存泄漏解決方案
在Activity銷毀時 及時關(guān)閉 / 注銷資源
// 對于 廣播BraodcastReceiver：注銷注冊
unregisterReceiver()
// 對于 文件流File：關(guān)閉流
InputStream / OutputStream.close()
// 對于數(shù)據(jù)庫游標(biāo)cursor：使用后關(guān)閉游標(biāo)
cursor.close（）
// 對于 圖片資源Bitmap：Android分配給圖片的內(nèi)存只有8M，若1個Bitmap對象占內(nèi)存較多鸟废，當(dāng)它不再被使用時猜敢，應(yīng)調(diào)用recycle()回收此對象的像素所占用的內(nèi)存；最后再賦為null
Bitmap.recycle()盒延；
Bitmap = null;
// 對于動畫（屬性動畫）
// 將動畫設(shè)置成無限循環(huán)播放repeatCount = “infinite”后
// 在Activity退出時記得停止動畫
5.5 其他使用
- 除了上述4種常見情況缩擂，還有一些日常的使用會導(dǎo)致內(nèi)存泄露
- 主要包括：
Context、WebView添寺、Adapter胯盯，具體介紹如下
示意圖
5.6 總結(jié)
下面，我將用一張圖總結(jié)Android中內(nèi)存泄露的原因 & 解決方案
示意圖
6. 輔助分析內(nèi)存泄露的工具
- 哪怕完全了解 內(nèi)存泄露的原因计露，但難免還是會出現(xiàn)內(nèi)存泄露的現(xiàn)象
- 下面將簡單介紹幾個主流的分析內(nèi)存泄露的工具博脑，分別是
MAT(Memory Analysis Tools)Heap ViewerAllocation TrackerAndroid Studio 的 Memory MonitorLeakCanary
6.1 MAT(Memory Analysis Tools)
- 定義：一個
Eclipse的Java Heap內(nèi)存分析工具 ->>下載地址 - 作用：查看當(dāng)前內(nèi)存占用情況
通過分析
Java進(jìn)程的內(nèi)存快照HPROF分析，快速計算出在內(nèi)存中對象占用的大小票罐，查看哪些對象不能被垃圾收集器回收 & 可通過視圖直觀地查看可能造成這種結(jié)果的對象
- 具體使用：MAT使用攻略
6.2 Heap Viewer
- 定義：一個的
Java Heap內(nèi)存分析工具 - 作用：查看當(dāng)前內(nèi)存快照
可查看 分別有哪些類型的數(shù)據(jù)在堆內(nèi)存總 & 各種類型數(shù)據(jù)的占比情況
- 具體使用：Heap Viewer使用攻略
6.3 Allocation Tracker
- 簡介：一個內(nèi)存追蹤分析工具
- 作用：追蹤內(nèi)存分配信息叉趣，按順序排列
- 具體使用：Allocation Tracker使用攻略
6.4 Memory Monitor
簡介：一個
Android Studio自帶 的圖形化檢測內(nèi)存工具-
作用：跟蹤系統(tǒng) / 應(yīng)用的內(nèi)存使用情況。核心功能如下
示意圖
6.5 LeakCanary
- 簡介：一個
square出品的Android開源庫 ->>下載地址 - 作用：檢測內(nèi)存泄露
- 具體使用：https://www.liaohuqiu.net/cn/posts/leak-canary/
7. 總結(jié)
本文 全面介紹了內(nèi)存泄露的本質(zhì)该押、原因 & 解決方案疗杉，希望大家在開發(fā)時盡量避免出現(xiàn)內(nèi)存泄露
下一篇文章我將對講解
Android性能優(yōu)化的相關(guān)知識，感興趣的同學(xué)可以繼續(xù)關(guān)注
請點贊蚕礼！因為你的鼓勵是我寫作的最大動力烟具！
相關(guān)文章閱讀
Android開發(fā)：最全面梢什、最易懂的Android屏幕適配解決方案
Android事件分發(fā)機(jī)制詳解：史上最全面、最易懂
Android開發(fā)：史上最全的Android消息推送解決方案
Android開發(fā)：最全面朝聋、最易懂的Webview詳解
Android開發(fā)：JSON簡介及最全面解析方法!
Android四大組件：Service服務(wù)史上最全面解析
Android四大組件：BroadcastReceiver史上最全面解析
歡迎關(guān)注Carson_Ho的簡書嗡午！
不定期分享關(guān)于安卓開發(fā)的干貨，追求短玖翅、平翼馆、快割以，但卻不缺深度金度。
