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内存泄漏优化

由 柔情痞子 提交于 2021-02-14 23:15:13

目录介绍：

  • 01.什么是内存泄漏
  • 02.内存泄漏造成什么影响
  • 03.内存泄漏检测的工具有哪些
  • 04.关于Leakcanary使用介绍
  • 05.错误使用单例造成的内存泄漏
  • 06.Handler使用不当造成内存泄漏
  • 07.Thread未关闭造成内容泄漏
  • 08.错误使用静态变量导致引用后无法销毁
  • 09.AsyncTask造成的内存泄漏
  • 10.非静态内部类创建静态实例造成内存泄漏
  • 11.不需要用的监听未移除会发生内存泄露
  • 12.资源未关闭造成的内存泄漏
  • 13.广播注册之后没有被销毁
  • 14.错误使用context上下文引起内存泄漏
  • 15.静态集合使用不当导致的内存泄漏
  • 16.动画资源未释放导致内存泄漏
  • 17.系统bug之InputMethodManager导致内存泄漏

好消息

  • 博客笔记大汇总【16年3月到至今】，包括Java基础及深入知识点，Android技术博客，Python学习笔记等等，还包括平时开发中遇到的bug汇总，当然也在工作之余收集了大量的面试题，长期更新维护并且修正，持续完善……开源的文件是markdown格式的！同时也开源了生活博客，从12年起，积累共计N篇[近100万字，陆续搬到网上]，转载请注明出处，谢谢！
  • 链接地址：https://github.com/yangchong211/YCBlogs
  • 如果觉得好，可以star一下，谢谢！当然也欢迎提出建议，万事起于忽微，量变引起质变！

01.什么是内存泄漏

  • 一些对象有着有限的声明周期，当这些对象所要做的事情完成了，我们希望它们会被垃圾回收器回收掉。但是如果有一系列对这个对象的引用存在，那么在我们期待这个对象生命周期结束时被垃圾回收器回收的时候，它是不会被回收的。它还会占用内存，这就造成了内存泄露。持续累加，内存很快被耗尽。
  • 比如：当Activity的onDestroy()方法被调用后，Activity以及它涉及到的View和相关的Bitmap都应该被回收掉。但是，如果有一个后台线程持有这个Activity的引用，那么该Activity所占用的内存就不能被回收，这最终将会导致内存耗尽引发OOM而让应用crash掉。

02.内存泄漏造成什么影响

  • 它是造成应用程序OOM的主要原因之一。由于android系统为每个应用程序分配的内存有限，当一个应用中产生的内存泄漏比较多时，就难免会导致应用所需要的内存超过这个系统分配的内存限额，这就

03.内存泄漏检测的工具有哪些

  • 最常见的是：Leakcanary

04.关于Leakcanary使用介绍

  • leakCanary是Square开源框架，是一个Android和Java的内存泄露检测库，如果检测到某个 activity 有内存泄露，LeakCanary 就是自动地显示一个通知，所以可以把它理解为傻瓜式的内存泄露检测工具。通过它可以大幅度减少开发中遇到的oom问题，大大提高APP的质量。
  • 关于如何配置，这个就不说呢，网上有步骤

05.错误使用单例造成的内存泄漏

  • 在平时开发中单例设计模式是我们经常使用的一种设计模式，而在开发中单例经常需要持有Context对象，如果持有的Context对象生命周期与单例生命周期更短时，或导致Context无法被释放回收，则有可能造成内存泄漏，错误写法如下：
  • 问题引起内存泄漏代码 
    public class LoginManager {
    private static LoginManager mInstance;
    private Context mContext;

    private LoginManager(Context context) {
        this.mContext = context;          
        //修改代码：this.mContext = context.getApplicationContext();
    }

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

    public void dealData() {}
}
  • 使用场景
    • 在一个Activity中调用的，然后关闭该Activity则会出现内存泄漏。
    LoginManager.getInstance(this).dealData();
  • 看看报错截图
    • image
  • 解决办法：
    • 要保证Context和AppLication的生命周期一样，修改后代码如下：
    • this.mContext = context.getApplicationContext();
    • 1、如果此时传入的是 Application 的 Context，因为 Application 的生命周期就是整个应用的生命周期，所以这将没有任何问题。
    • 2、如果此时传入的是 Activity 的 Context，当这个 Context 所对应的 Activity 退出时，由于该 Context 的引用被单例对象所持有，其生命周期等于整个应用程序的生命周期，所以当前 Activity 退出时它的内存并不会被回收，这就造成泄漏了。

06.Handler使用不当造成内存泄漏

  • handler是工作线程与UI线程之间通讯的桥梁，只是现在大量开源框架对其进行了封装，我们这里模拟一种常见使用方式来模拟内存泄漏情形。
  • 解决Handler内存泄露主要2点
    • 有延时消息，要在Activity销毁的时候移除Messages
    • 匿名内部类导致的泄露改为匿名静态内部类，并且对上下文或者Activity使用弱引用。
  • 问题代码 
    public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private Handler mHandler = new Handler();
    private TextView mTextView;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);        //模拟内存泄露
        mHandler.postDelayed(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                mTextView.setText("yangchong");
            }
        }, 2000);
    }
}
  • 造成内存泄漏原因分析
    • 上述代码通过内部类的方式创建mHandler对象,此时mHandler会隐式地持有一个外部类对象引用这里就是MainActivity，当执行postDelayed方法时，该方法会将你的Handler装入一个Message，并把这条Message推到MessageQueue中，MessageQueue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。
  • 查看报错结果如下：
    • image
  • 解决方案
    • 第一种解决办法
      • 要想避免Handler引起内存泄漏问题，需要我们在Activity关闭退出的时候的移除消息队列中所有消息和所有的Runnable。
      • 上述代码只需在onDestroy()函数中调用mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);就行了。
      @Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    if(handler!=null){
        handler.removeCallbacksAndMessages(null);
        handler = null;
    }
}
    • 第二种解决方案 
      //自定义handler
public static class HandlerHolder extends Handler {
    WeakReference<OnReceiveMessageListener> mListenerWeakReference;
    /**
     * @param listener 收到消息回调接口
     */
    HandlerHolder(OnReceiveMessageListener listener) {
        mListenerWeakReference = new WeakReference<>(listener);
    }

    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        if (mListenerWeakReference!=null && mListenerWeakReference.get()!=null){
            mListenerWeakReference.get().handlerMessage(msg);
        }
    }
}

//创建handler对象
private HandlerHolder handler = new HandlerHolder(new OnReceiveMessageListener() {
    @Override
    public void handlerMessage(Message msg) {
        switch (msg.what){
            case 1:
                TextView textView1 = (TextView) msg.obj;
                showBottomInAnimation(textView1);
                break;
            case 2:
                TextView textView2 = (TextView) msg.obj;
                showBottomOutAnimation(textView2);
                break;
        }
    }
});

//发送消息
Message message = new Message();
message.what = 1;
message.obj = textView;
handler.sendMessageDelayed(message,time);


即推荐使用静态内部类 + WeakReference 这种方式。每次使用前注意判空。

07.Thread未关闭造成内容泄漏

  • 当在开启一个子线程用于执行一个耗时操作后，此时如果改变配置（例如横竖屏切换）导致了Activity重新创建，一般来说旧Activity就将交给GC进行回收。但如果创建的线程被声明为非静态内部类或者匿名类，那么线程会保持有旧Activity的隐式引用。当线程的run()方法还没有执行结束时，线程是不会被销毁的，因此导致所引用的旧的Activity也不会被销毁，并且与该Activity相关的所有资源文件也不会被回收，因此造成严重的内存泄露。
  • 因此总结来看， 线程产生内存泄露的主要原因有两点：
    • 1.线程生命周期的不可控。Activity中的Thread和AsyncTask并不会因为Activity销毁而销毁，Thread会一直等到run()执行结束才会停止，AsyncTask的doInBackground()方法同理
    • 2.非静态的内部类和匿名类会隐式地持有一个外部类的引用
  • 例如如下代码，在onCreate()方法中启动一个线程，并用一个静态变量threadIndex标记当前创建的是第几个线程 
    public class ThreadActivity extends AppCompatActivity {

    private final String TAG = "ThreadActivity";

    private static int threadIndex;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_thread);
        threadIndex++;
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int j = threadIndex;
                while (true) {
                    Log.e(TAG, "Hi--" + j);
                    try {
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
    }

}
    • 旋转几次屏幕，可以看到输出结果为：
    04-04 08:15:16.373 23731-23911/com.yc.leakdemo E/ThreadActivity: Hi--2
04-04 08:15:16.374 23731-26132/com.yc.leakdemo E/ThreadActivity: Hi--4
04-04 08:15:16.374 23731-23970/com.yc.leakdemo E/ThreadActivity: Hi--3
04-04 08:15:16.374 23731-23820/com.yc.leakdemo E/ThreadActivity: Hi--1
04-04 08:15:16.852 23731-26202/com.yc.leakdemo E/ThreadActivity: Hi--5
04-04 08:15:18.374 23731-23911/com.yc.leakdemo E/ThreadActivity: Hi--2
04-04 08:15:18.374 23731-26132/com.yc.leakdemo E/ThreadActivity: Hi--4
04-04 08:15:18.376 23731-23970/com.yc.leakdemo E/ThreadActivity: Hi--3
04-04 08:15:18.376 23731-23820/com.yc.leakdemo E/ThreadActivity: Hi--1
04-04 08:15:18.852 23731-26202/com.yc.leakdemo E/ThreadActivity: Hi--5
...
    • 即使创建了新的Activity，旧的Activity中建立的线程依然还在执行，从而导致无法释放Activity占用的内存，从而造成严重的内存泄漏。想要避免因为 Thread 造成内存泄漏，可以在 Activity 退出后主动停止 Thread
  • 例如，可以为 Thread 设置一个布尔变量 threadSwitch 来控制线程的启动与停止 
    public class ThreadActivity extends AppCompatActivity {

    private final String TAG = "ThreadActivity";

    private int threadIndex;

    private boolean threadSwitch = true;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_thread);
        threadIndex++;
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int j = threadIndex;
                while (threadSwitch) {
                    Log.e(TAG, "Hi--" + j);
                    try {
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        threadSwitch = false;
    }

}
  • 如果想保持Thread继续运行，可以按以下步骤来：
    • 1.将线程改为静态内部类，切断Activity 对于Thread的强引用
    • 2.在线程内部采用弱引用保存Context引用，切断Thread对于Activity 的强引用
    public class ThreadActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String TAG = "ThreadActivity";

    private static int threadIndex;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_thread);
        threadIndex++;
        new MyThread(this).start();
    }

    private static class MyThread extends Thread {

        private WeakReference<ThreadActivity> activityWeakReference;

        MyThread(ThreadActivity threadActivity) {
            activityWeakReference = new WeakReference<>(threadActivity);
        }

        @Override
        public void run() {
            if (activityWeakReference == null) {
                return;
            }
            if (activityWeakReference.get() != null) {
                int i = threadIndex;
                while (true) {
                    Log.e(TAG, "Hi--" + i);
                    try {
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }
}

08.错误使用静态变量导致引用后无法销毁

  • 在平时开发中，有时候我们创建了一个工具类。比如分享工具类，十分方便多处调用，因此使用静态方法是十分方便的。但是创建的对象，建议不要全局化，全局化的变量必须加上static。这样会引起内存泄漏！
  • 问题代码
    • image
  • 使用场景
    • 在Activity中引用后，关闭该Activity会导致内存泄漏
    DoShareUtil.showFullScreenShareView(PNewsContentActivity.this, title, title, shareurl, logo);
  • 查看报错
    • image
  • 解决办法
    • 静态方法中，创建对象或变量，不要全局化，全局化后的变量或者对象会导致内存泄漏；popMenuView和popMenu都不要全局化
  • 知识延伸 
    非静态内部类，静态实例化
public class MyActivity extends AppCompatActivity {
    //静态成员变量
    public static InnerClass innerClass = null;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_my);
        innerClass = new InnerClass();
    }

    class InnerClass {
        public void doSomeThing() {}
    }
}
这里内部类InnerClass隐式的持有外部类MyActivity的引用，而在MyActivity的onCreate方法中调用了。
这样innerClass就会在MyActivity创建的时候是有了他的引用，而innerClass是静态类型的不会被垃圾回收，
MyActivity在执行onDestory方法的时候由于被innerClass持有了引用而无法被回收，所以这样MyActivity就总是被innerClass持有而无法回收造成内存泄露。

静态变量引用不当会导致内存泄漏
静态变量Activity和View会导致内存泄漏，在下面这段代码中对Activity的Context和TextView设置为静态对象，从而产生内存泄漏。
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static Context context;
    private static TextView textView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        context = this;
        textView = new TextView(this);
    }
}

09.AsyncTask造成的内存泄漏

  • 早时期的时候处理耗时操作多数都是采用Thread+Handler的方式，后来逐步被AsyncTask取代，直到现在采用RxJava的方式来处理异步。这里以AsyncTask为例，可能大部分人都会这样处理一个耗时操作然后通知UI更新结果：
  • 问题代码 
    public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private AsyncTask<Void, Void, Integer> asyncTask;
    private TextView mTextView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);
        testAsyncTask();
        finish();
    }

    private void testAsyncTask() {
        asyncTask = new AsyncTask<Void, Void, Integer>() {
            @Override
            protected Integer doInBackground(Void... params) {
                int i = 0;
                //模拟耗时操作
                while (!isCancelled()) {
                    i++;
                    if (i > 1000000000) {
                        break;
                    }
                    Log.e("LeakCanary", "asyncTask---->" + i);
                }
                return i;
            }

            @Override
            protected void onPostExecute(Integer integer) {
                super.onPostExecute(integer);
                mTextView.setText(String.valueOf(integer));
            }
        };
        asyncTask.execute();
    }
}
  • 造成内存泄漏原因分析
    • 在处理一个比较耗时的操作时，可能还没处理结束MainActivity就执行了退出操作，但是此时AsyncTask依然持有对MainActivity的引用就会导致MainActivity无法释放回收引发内存泄漏
  • 查看报错结果如下：
    • image
  • 解决办法
    • 在使用AsyncTask时，在Activity销毁时候也应该取消相应的任务AsyncTask.cancel()方法，避免任务在后台执行浪费资源，进而避免内存泄漏的发生
    private void destroyAsyncTask() {
    if (asyncTask != null && !asyncTask.isCancelled()) {
        asyncTask.cancel(true);
    }
    asyncTask = null;
}

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    destroyAsyncTask();
}

10.非静态内部类创建静态实例造成内存泄漏

  • 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，可能会出现这种写法
  • 问题代码 
    private static TestResource mResource = null;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    if(mResource == null){
        mResource = new TestResource();
    }
}

class TestResource {
     //里面代码引用上下文，Activity.this会导致内存泄漏
}
  • 解决办法
    • 将该内部类设为静态内部类或将该内部类抽取出来封装成一个单例，如果需要使用Context，请按照上面推荐的使用Application 的 Context。
  • 分析问题
    • 这样就在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，而该非静态内部类又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。

11.不需要用的监听未移除会发生内存泄露

  • 问题代码 
    //add监听，放到集合里面
tv.getViewTreeObserver().addOnWindowFocusChangeListener(new ViewTreeObserver.OnWindowFocusChangeListener() {
    @Override
    public void onWindowFocusChanged(boolean b) {
        //监听view的加载，view加载出来的时候，计算他的宽高等。
    }
});
  • 解决办法 
    //计算完后，一定要移除这个监听
tv.getViewTreeObserver().removeOnWindowFocusChangeListener(this);
  • 注意事项： 
    tv.setOnClickListener();//监听执行完回收对象，不用考虑内存泄漏
tv.getViewTreeObserver().addOnWindowFocusChangeListene,add监听，放到集合里面，需要考虑内存泄漏

12.资源未关闭造成的内存泄漏

  • BroadcastReceiver，ContentObserver，FileObserver，Cursor，Callback等在 Activity onDestroy 或者某类生命周期结束之后一定要 unregister 或者 close 掉，否则这个 Activity 类会被 system 强引用，不会被内存回收。值得注意的是，关闭的语句必须在finally中进行关闭，否则有可能因为异常未关闭资源，致使activity泄漏。

13.广播注册之后没有被销毁

  • 比如我们在Activity中注册广播，如果在Activity销毁后不取消注册，那么这个广播会一直存在系统中，同上面所说的非静态内部类一样持有Activity引用，导致内存泄露。因此注册广播后在Activity销毁后一定要取消注册。
  • 在注册观察则模式的时候，如果不及时取消也会造成内存泄露。比如使用Retrofit+RxJava注册网络请求的观察者回调，同样作为匿名内部类持有外部引用，所以需要记得在不用或者销毁的时候取消注册。 
    public class MeAboutActivity extends BaseActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        this.registerReceiver(mReceiver, new IntentFilter());
    }

    private BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            // 接收到广播需要做的逻辑
        }
    };

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        this.unregisterReceiver(mReceiver);
    }
}

14.错误使用context上下文引起内存泄漏

  • 先来看看造成内存泄漏的代码
    • 通过查看Toast类的源码可以看到，Toast类内部的mContext指向传入的Context。而ToastUtils中的toast变量是静态类型的，其生命周期是与整个应用一样长的，从而导致activity得不到释放。因此，对Context的引用不能超过它本身的生命周期。
    /**
 * 吐司工具类    避免点击多次导致吐司多次，最后导致Toast就长时间关闭不掉了
 * @param context       注意：这里如果传入context会报内存泄漏；传递activity..getApplicationContext()
 * @param content       吐司内容
 */
private static Toast toast;
@SuppressLint("ShowToast")
public static void showToast(Context context, String content) {
    if (toast == null) {
        toast = Toast.makeText(context , content, Toast.LENGTH_SHORT);
    } else {
        toast.setText(content);
    }
    toast.show();
}
  • 解决办法
    • 是改为使用 ApplicationContext即可，因为ApplicationContext会随着应用的存在而存在，而不依赖于Activity的生命周期

15.静态集合使用不当导致的内存泄漏

  • 有时候我们需要把一些对象加入到集合容器（例如ArrayList）中，当不再需要当中某些对象时，如果不把该对象的引用从集合中清理掉，也会使得GC无法回收该对象。如果集合是static类型的话，那内存泄漏情况就会更为严重。因此，当不再需要某对象时，需要主动将之从集合中移除。

16.动画资源未释放导致内存泄漏

  • 问题代码 
    public class LeakActivity extends AppCompatActivity {

    private TextView textView;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_leak);
        textView = (TextView)findViewById(R.id.text_view);
        ObjectAnimator objectAnimator = ObjectAnimator.ofFloat(textView,"rotation",0,360);
        objectAnimator.setRepeatCount(ValueAnimator.INFINITE);
        objectAnimator.start();
    }
}
  • 解决办法
    • 在属性动画中有一类无限循环动画，如果在Activity中播放这类动画并且在onDestroy中去停止动画，那么这个动画将会一直播放下去，这时候Activity会被View所持有，从而导致Activity无法被释放。解决此类问题则是需要早Activity中onDestroy去去调用objectAnimator.cancel()来停止动画。
    @Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    mAnimator.cancel();
}

17.系统bug之InputMethodManager导致内存泄漏

  • 每次从MainActivity退出程序时总会报InputMethodManager内存泄漏，原因系统中的InputMethodManager持有当前MainActivity的引用，导致了MainActivity不能被系统回收，从而导致了MainActivity的内存泄漏。查了很多资料，发现这是 Android SDK中输入法的一个Bug，在15<=API<=23中都存在，目前Google还没有解决这个Bug。

其他介绍

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