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android內(nèi)存及內(nèi)存溢出分析詳解

 更新時(shí)間:2013年09月04日 15:47:12   作者:  
這篇文章詳細(xì)介紹了android內(nèi)存及內(nèi)存溢出的問題,有需要的朋友可以參考一下
一、Android的內(nèi)存機(jī)制
    Android的程序由Java語言編寫,所以Android的內(nèi)存管理與Java的內(nèi)存管理相似。程序員通過new為對象分配內(nèi)存,所有對象在java堆內(nèi)分配空間;然而對象的釋放是由垃圾回收器來完成的。C/C++中的內(nèi)存機(jī)制是“誰污染,誰治理”,java的就比較人性化了,給我們請了一個(gè)專門的清潔工(GC)。
    那么GC怎么能夠確認(rèn)某一個(gè)對象是不是已經(jīng)被廢棄了呢?Java采用了有向圖的原理。Java將引用關(guān)系考慮為圖的有向邊,有向邊從引用者指向引用對象。線程對象可以作為有向圖的起始頂點(diǎn),該圖就是從起始頂點(diǎn)開始的一棵樹,根頂點(diǎn)可以到達(dá)的對象都是有效對象,GC不會回收這些對象。如果某個(gè)對象 (連通子圖)與這個(gè)根頂點(diǎn)不可達(dá)(注意,該圖為有向圖),那么我們認(rèn)為這個(gè)(這些)對象不再被引用,可以被GC回收。
二、Android的內(nèi)存溢出
    Android的內(nèi)存溢出是如何發(fā)生的?
    Android的虛擬機(jī)是基于寄存器的Dalvik,它的最大堆大小一般是16M,有的機(jī)器為24M。因此我們所能利用的內(nèi)存空間是有限的。如果我們的內(nèi)存占用超過了一定的水平就會出現(xiàn)OutOfMemory的錯(cuò)誤。
為什么會出現(xiàn)內(nèi)存不夠用的情況呢?我想原因主要有兩個(gè):
•由于我們程序的失誤,長期保持某些資源(如Context)的引用,造成內(nèi)存泄露,資源造成得不到釋放。
•保存了多個(gè)耗用內(nèi)存過大的對象(如Bitmap),造成內(nèi)存超出限制。
三、萬惡的static
    static是Java中的一個(gè)關(guān)鍵字,當(dāng)用它來修飾成員變量時(shí),那么該變量就屬于該類,而不是該類的實(shí)例。所以用static修飾的變量,它的生命周期是很長的,如果用它來引用一些資源耗費(fèi)過多的實(shí)例(Context的情況最多),這時(shí)就要謹(jǐn)慎對待了。
復(fù)制代碼 代碼如下:

public class ClassName { 
     private static Context mContext; 
     //省略 


以上的代碼是很危險(xiǎn)的,如果將Activity賦值到么mContext的話。那么即使該Activity已經(jīng)onDestroy,但是由于仍有對象保存它的引用,因此該Activity依然不會被釋放。
    我們舉Android文檔中的一個(gè)例子。
復(fù)制代碼 代碼如下:

private static Drawable sBackground; 
 @Override 
 protected void onCreate(Bundle state) { 
   super.onCreate(state); 
   TextView label = new TextView(this); 
   label.setText("Leaks are bad"); 
   if (sBackground == null) { 
     sBackground = getDrawable(R.drawable.large_bitmap); 
   } 
   label.setBackgroundDrawable(sBackground); 
   setContentView(label); 
 } 

    sBackground, 是一個(gè)靜態(tài)的變量,但是我們發(fā)現(xiàn),我們并沒有顯式的保存Contex的引用,但是,當(dāng)Drawable與View連接之后,Drawable就將View設(shè)置為一個(gè)回調(diào),由于View中是包含Context的引用的,所以,實(shí)際上我們依然保存了Context的引用。這個(gè)引用鏈如下:
    Drawable->TextView->Context
    所以,最終該Context也沒有得到釋放,發(fā)生了內(nèi)存泄露。
    如何才能有效的避免這種引用的發(fā)生呢?
    第一,應(yīng)該盡量避免static成員變量引用資源耗費(fèi)過多的實(shí)例,比如Context。
    第二、Context盡量使用Application Context,因?yàn)锳pplication的Context的生命周期比較長,引用它不會出現(xiàn)內(nèi)存泄露的問題。
    第三、使用WeakReference代替強(qiáng)引用。比如可以使用WeakReference<Context> mContextRef;
    該部分的詳細(xì)內(nèi)容也可以參考Android文檔中Article部分。
四、都是線程惹的禍
    線程也是造成內(nèi)存泄露的一個(gè)重要的源頭。線程產(chǎn)生內(nèi)存泄露的主要原因在于線程生命周期的不可控。我們來考慮下面一段代碼。
復(fù)制代碼 代碼如下:

public class MyActivity extends Activity { 
    @Override 
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.main); 
        new MyThread().start(); 
    } 
    private class MyThread extends Thread{ 
        @Override 
        public void run() { 
            super.run(); 
            //do somthing 
        } 
    } 


    這段代碼很平常也很簡單,是我們經(jīng)常使用的形式。我們思考一個(gè)問題:假設(shè)MyThread的run函數(shù)是一個(gè)很費(fèi)時(shí)的操作,當(dāng)我們開啟該線程后,將設(shè)備的橫屏變?yōu)榱素Q屏,一般情況下當(dāng)屏幕轉(zhuǎn)換時(shí)會重新創(chuàng)建Activity,按照我們的想法,老的Activity應(yīng)該會被銷毀才對,然而事實(shí)上并非如此。
    由于我們的線程是Activity的內(nèi)部類,所以MyThread中保存了Activity的一個(gè)引用,當(dāng)MyThread的run函數(shù)沒有結(jié)束時(shí),MyThread是不會被銷毀的,因此它所引用的老的Activity也不會被銷毀,因此就出現(xiàn)了內(nèi)存泄露的問題。
    有些人喜歡用Android提供的AsyncTask,但事實(shí)上AsyncTask的問題更加嚴(yán)重,Thread只有在run函數(shù)不結(jié)束時(shí)才出現(xiàn)這種內(nèi)存泄露問題,然而AsyncTask內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)機(jī)制是運(yùn)用了ThreadPoolExcutor,該類產(chǎn)生的Thread對象的生命周期是不確定的,是應(yīng)用程序無法控制的,因此如果AsyncTask作為Activity的內(nèi)部類,就更容易出現(xiàn)內(nèi)存泄露的問題。
    這種線程導(dǎo)致的內(nèi)存泄露問題應(yīng)該如何解決呢?
    第一、將線程的內(nèi)部類,改為靜態(tài)內(nèi)部類。
    第二、在線程內(nèi)部采用弱引用保存Context引用。
    解決的模型如下:
復(fù)制代碼 代碼如下:

public abstract class WeakAsyncTask<Params, Progress, Result, WeakTarget> extends 
        AsyncTask<Params, Progress, Result> { 
    protected WeakReference<WeakTarget> mTarget; 
    public WeakAsyncTask(WeakTarget target) { 
        mTarget = new WeakReference<WeakTarget>(target); 
    } 
    @Override 
    protected final void onPreExecute() { 
        final WeakTarget target = mTarget.get(); 
        if (target != null) { 
            this.onPreExecute(target); 
        } 
    } 
    @Override 
    protected final Result doInBackground(Params... params) { 
        final WeakTarget target = mTarget.get(); 
        if (target != null) { 
            return this.doInBackground(target, params); 
        } else { 
            return null; 
        } 
    } 
    @Override 
    protected final void onPostExecute(Result result) { 
        final WeakTarget target = mTarget.get(); 
        if (target != null) { 
            this.onPostExecute(target, result); 
        } 
    } 
    protected void onPreExecute(WeakTarget target) { 
        // No default action 
    } 
    protected abstract Result doInBackground(WeakTarget target, Params... params); 
    protected void onPostExecute(WeakTarget target, Result result) { 
        // No default action 
    } 


事實(shí)上,線程的問題并不僅僅在于內(nèi)存泄露,還會帶來一些災(zāi)難性的問題。由于本文討論的是內(nèi)存問題,所以在此不做討論。

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