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(dòng)管理內(nèi)存的語言，它使得我們不再需要手動(dòng)調(diào)用代碼來進(jìn)行內(nèi)存回收。那么它是如何判斷的呢？簡(jiǎn)單說，如果一個(gè)對(duì)象，從它的根節(jié)點(diǎn)開始不可達(dá)的話，那么這個(gè)對(duì)象就是沒有引用的了，是會(huì)被垃圾收集器回收的，其中，所謂的 “根節(jié)點(diǎn)” 往往是一個(gè)線程，比如主線程。因此，如果一個(gè)對(duì)象從它的根節(jié)點(diǎn)開始是可達(dá)的有引用的，但實(shí)際上它已經(jīng)沒有再使用了，是無用的，這樣的對(duì)象就是內(nèi)存泄漏的對(duì)象，它會(huì)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(huì)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(jiǎn)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(duì)于 Android 而言，程序也是從一個(gè) main 方法進(jìn)入，開始了主線程的工作，如果一個(gè)類在主線程或旁枝中被使用到，它就會(huì)被加載，反過來說，假如一個(gè)類存在于我們的項(xiàng)目中，但它從未被我們使用過，算是個(gè)孤島，這時(shí)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(jìn)程結(jié)束它才會(huì)被卸載。
于是，當(dāng)我們?cè)?Activity 中聲明一個(gè)靜態(tài)變量引用了 Activity 自身，就會(huì)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(huì)導(dǎo)致當(dāng)這個(gè) Activity 結(jié)束的時(shí)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(gè) Activity 的 onDestroy 時(shí)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(gè) Activity 的靜態(tài) field 變量?jī)?nèi)部獲得了當(dāng)前 Activity 的引用，比如我們經(jīng)常會(huì)把 this 傳給 View 之類的對(duì)象，這個(gè)對(duì)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(huì)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(gè)很常見的情景，經(jīng)常會(huì)遇到的 Handler 問題就是這樣一種情況，如果我們?cè)?field 聲明一個(gè) 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(gè) Handler 匿名內(nèi)部類）會(huì)引用外部類對(duì)象（比如 Activity），而靜態(tài)的內(nèi)部類則不會(huì)引用外部類對(duì)象。所以這里 Handler 會(huì)引用 Activity 對(duì)象，當(dāng)它使用了 postDelayed 的時(shí)候，如果 Activity 已經(jīng) finish 了，而這個(gè) handler 仍然引用著這個(gè) Activity 就會(huì)致使內(nèi)存泄漏，因?yàn)檫@個(gè) handler 會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)被 main Looper 持有，導(dǎo)致引用仍然存在，在這段時(shí)間內(nèi)，如果內(nèi)存吃緊至超出，就很危險(xiǎn)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(gè)變量，既是靜態(tài)變量，而且是非靜態(tài)的內(nèi)部類對(duì)象，那么也會(huì)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(gè)非靜態(tài)的內(nèi)部類，所以它必然會(huì)持有外部類即 LeakActivity.this 引用，導(dǎo)致 sHello 這個(gè)靜態(tài)變量一直持有這個(gè) Activity，于是結(jié)果就和***個(gè)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(duì)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(cè)了一個(gè) Activity 而沒有在頁面結(jié)束的時(shí)候進(jìn)行解除注冊(cè)，那么單例會(huì)一直持有我們的 Activity，這個(gè) Activity 雖然沒有使用了，但會(huì)一直占用著內(nèi)存。
屬性動(dòng)畫造成內(nèi)存泄漏
另外當(dāng)我們使用屬性動(dòng)畫，我們需要調(diào)用一些方法將動(dòng)畫停止，特別是***循環(huán)的動(dòng)畫，否則也會(huì)造成內(nèi)存泄漏，好在使用 View 動(dòng)畫并不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏，估計(jì) View 內(nèi)部有進(jìn)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(gè)非常易用且優(yōu)雅的異步操作庫。對(duì)于異步的操作，如果沒有及時(shí)取消訂閱，就會(huì)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(huì)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(duì)象，在 Activity onDestroy 的時(shí)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(gè)很方便的第三方庫叫做 RxLifecycle 來快捷做到這點(diǎn)，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(diǎn)擊我提供的鏈接進(jìn)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(shí)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(cè)
前面說了不少內(nèi)存泄漏的場(chǎng)景和對(duì)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(duì)這個(gè)問題，其實(shí)到現(xiàn)在，我們是很幸運(yùn)的，因?yàn)橛泻芏嘞嚓P(guān)的檢查方式或組件可以選擇，比如最簡(jiǎn)單的：觀察 Memory Monitor 內(nèi)存走勢(shì)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(diǎn)，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(jiǎn)單方便、低侵入性地捕獲內(nèi)存泄漏代碼，甚至很多時(shí)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(chǎng)景，對(duì)于檢測(cè)，這里就不多說啦
