Android性能優化之內存泄漏

作者：佚名 2016-12-22 17:21:11

內存泄漏(memory leak)是指由于疏忽或錯誤造成程序未能釋放已經不再使用的內存。那么在Android中，當一個對象持有Activity的引用，如果該對象不能被系統回收，那么當這個Activity不再使用時，這個Activity也不會被系統回收，那這么以來便出現了內存泄漏的情況。

綜述

內存泄漏(memory leak)是指由于疏忽或錯誤造成程序未能釋放已經不再使用的內存。那么在Android中，當一個對象持有Activity的引用，如果該對象不能被系統回收，那么當這個Activity不再使用時，這個Activity也不會被系統回收，那這么以來便出現了內存泄漏的情況。在應用中內出現一次兩次的內存泄漏獲取不會出現什么影響，但是在應用長時間使用以后，若是存在大量的Activity無法被GC回收的話，最終會導致OOM的出現。那么我們在這就來分析一下導致內存泄漏的常見因素并且如何去檢測內存泄漏。

導致內存泄漏的常見因素

情景一：靜態Activity和View

靜態變量Activity和View會導致內存泄漏，在下面這段代碼中對Activity的Context和TextView設置為靜態對象，從而產生內存泄漏。

import android.content.Context; 
import android.support.v7.app.AppCompatActivity; 
import android.os.Bundle; 
import android.widget.TextView; 
  
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); 
    } 
}

情景二：Thread，匿名類，內部類

在下面這段代碼中存在一個非靜態的匿名類對象Thread，會隱式持有一個外部類的引用LeakActivity，從而導致內存泄漏。同理，若是這個Thread作為LeakActivity的內部類而不是匿名內部類，他同樣會持有外部類的引用而導致內存泄漏。在這里只需要將為Thread匿名類定義成靜態的內部類即可(靜態的內部類不會持有外部類的一個隱式引用)。

public class LeakActivity extends AppCompatActivity { 
  
    @Override 
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.activity_leak); 
        leakFun(); 
    } 
  
    private void leakFun(){ 
        new Thread(new Runnable() { 
            @Override 
            public void run() { 
                try { 
                    Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE); 
                } catch (InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace(); 
                } 
            } 
        }); 
    } 
}

情景三：動畫

在屬性動畫中有一類無限循環動畫，如果在Activity中播放這類動畫并且在onDestroy中去停止動畫，那么這個動畫將會一直播放下去，這時候Activity會被View所持有，從而導致Activity無法被釋放。解決此類問題則是需要早Activity中onDestroy去去調用objectAnimator.cancel()來停止動畫。

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(); 
    } 
}

情景四：Handler

對于Handler的內存泄漏在(Android的消息機制——Handler的工作過程)[http://blog.csdn.net/ljd2038/article/details/50889754]這篇文章中已經詳細介紹，就不在贅述。

情景五：第三方庫使用不當

對于EventBus，RxJava等一些第三開源框架的使用，若是在Activity銷毀之前沒有進行解除訂閱將會導致內存泄漏。

使用MAT檢測內存泄漏

對于常見的內存泄露進行介紹完以后，在這里再看一下使用MAT(Memory Analysis Tool)來檢測內存泄露。MAT的下載地址為：http://www.eclipse.org/mat/downloads.php。

下面來看一段會導致內存泄露的錯誤代碼。

public class LeakActivity extends AppCompatActivity { 
  
    @Override 
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.activity_leak); 
        EventBus.getDefault().register(this); 
    } 
  
    @Subscribe 
    public void subscriber(String s){ 
  
    } 
}

在上面這段代碼中有會導致內存泄漏，原因是EventBus沒有解除注冊。下面就以這段代碼為例來看一下如何分析內存泄漏。

打開AndroidStudio中的Monitors可以看到如下界面。

在這里可以看到在應用剛啟動的時候，所占用的內存為15M，然后我們現在開始操作APP，反復進入退出LeakActicity。點擊上如中的GC按鈕。這時候我們在看一下內存使用情況。

在這里我們可以看到，內存一直在持續增加，已經達到33M，并且無法被GC所回收。所以我們可以判斷，這時候必然出現內存泄漏的情形。那么現在再點擊Dump Java Heap按鈕，在captures窗口看到生成得hprof文件。但這時候所生成的hprof文件不是標準格式的，我們需要通過SDK所提供的工具hprof-conv進行轉化，該工具在SDK的platform-tools目錄下。執行命令如下：

hprof-conv XXX.hprof converted-dump.hprof

當然在AndroidStudio中可以省去這一步，可以直接導出標準格式的hprof文件。

這時候可以通過MAT工具來打開導出的hprof文件。打開界面如下圖所示：

在MAT中我們最常用的就是Histogram和Dominator Tree，他們分別對應上圖中的A和B按鈕。Histogram可以看出內存中不同類型的buffer的數量和占用內存的大小，而Dominator Tree則是把內存中的對象按照從大到小的順序進行排序，并且可以分析對象之間的引用關系。在這里再來介紹一下MAT中兩個符號的含義。

ShallowHeap:對象自身占用的內存大小，不包括他引用的對象
RetainedHeap:對象自身占用的內存大小并且加上它直接或者間接引用對象的大小

Histogram

由于在Android中一般內存泄漏大多出現在Acivity中，這時候可以點擊Histogram按鈕，并搜索Activity。

在這里可以看出LeakActivity存在69個對象，基本上可以斷定存在內存泄漏的情形，這時候便可以通過查看GC對象的引用鏈來進行分析。點擊鼠標右鍵選擇Merge Shortest paths to GC Roots并選擇exclude weak/soft references來排除弱引用和軟引用。