Android內(nèi)存泄漏實(shí)戰(zhàn)解析
Java是垃圾回收語(yǔ)言的一種,其優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)者無(wú)需特意管理內(nèi)存分配,降低了應(yīng)用由于局部故障(segmentation fault)導(dǎo)致崩潰,同時(shí)防止未釋放的內(nèi)存把堆棧(heap)擠爆的可能,所以寫出來(lái)的代碼更為安全。
不幸的是,在Java中仍存在很多容易導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的邏輯可能(logical leak)。如果不小心,你的Android應(yīng)用很容易浪費(fèi)掉未釋放的內(nèi)存,最終導(dǎo)致內(nèi)存用光的錯(cuò)誤拋出(out-of-memory,OOM)。
1.一般內(nèi)存泄漏(traditional memory leak)的原因是:當(dāng)該對(duì)象的所有引用都已經(jīng)釋放了,對(duì)象仍未被釋放。(譯者注:Cursor忘記關(guān)閉等)
2.邏輯內(nèi)存泄漏(logical memory leak)的原因是:當(dāng)應(yīng)用不再需要這個(gè)對(duì)象,當(dāng)仍未釋放該對(duì)象的所有引用。
如果持有對(duì)象的強(qiáng)引用,垃圾回收器是無(wú)法在內(nèi)存中回收這個(gè)對(duì)象。
在Android開發(fā)中,最容易引發(fā)的內(nèi)存泄漏問題的是Context。比如Activity的Context,就包含大量的內(nèi)存引用,例如View Hierarchies和其他資源。一旦泄漏了Context,也意味泄漏它指向的所有對(duì)象。Android機(jī)器內(nèi)存有限,太多的內(nèi)存泄漏容易導(dǎo)致OOM。
檢測(cè)邏輯內(nèi)存泄漏需要主觀判斷,特別是對(duì)象的生命周期并不清晰。幸運(yùn)的是,Activity有著明確的生命周期,很容易發(fā)現(xiàn)泄漏的原因。Activity.onDestroy()被視為Activity生命的結(jié)束,程序上來(lái)看,它應(yīng)該被銷毀了,或者Android系統(tǒng)需要回收這些內(nèi)存(譯者注:當(dāng)內(nèi)存不夠時(shí),Android會(huì)回收看不見的Activity)。
如果這個(gè)方法執(zhí)行完,在堆棧中仍存在持有該Activity的強(qiáng)引用,垃圾回收器就無(wú)法把它標(biāo)記成已回收的內(nèi)存,而我們本來(lái)目的就是要回收它!
結(jié)果就是Activity存活在它的生命周期之外。
Activity是重量級(jí)對(duì)象,應(yīng)該讓Android系統(tǒng)來(lái)處理它。然而,邏輯內(nèi)存泄漏總是在不經(jīng)意間發(fā)生。(譯者注:曾經(jīng)試過一個(gè)Activity導(dǎo)致20M內(nèi)存泄漏)。在Android中,導(dǎo)致潛在內(nèi)存泄漏的陷阱不外乎兩種:
全局進(jìn)程(process-global)的static變量。這個(gè)無(wú)視應(yīng)用的狀態(tài),持有Activity的強(qiáng)引用的怪物。
活在Activity生命周期之外的線程。沒有清空對(duì)Activity的強(qiáng)引用。
檢查一下你有沒有遇到下列的情況。
1.Static Activities
在類中定義了靜態(tài)Activity變量,把當(dāng)前運(yùn)行的Activity實(shí)例賦值于這個(gè)靜態(tài)變量。
如果這個(gè)靜態(tài)變量在Activity生命周期結(jié)束后沒有清空,就導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。因?yàn)閟tatic變量是貫穿這個(gè)應(yīng)用的生命周期的,所以被泄漏的Activity就會(huì)一直存在于應(yīng)用的進(jìn)程中,不會(huì)被垃圾回收器回收。
static Activity activity; void setStaticActivity() { activity = this; } View saButton = findViewById(R.id.sa_button); saButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { setStaticActivity(); nextActivity(); } });
2.Static Views
類似的情況會(huì)發(fā)生在單例模式中,如果Activity經(jīng)常被用到,那么在內(nèi)存中保存一個(gè)實(shí)例是很實(shí)用的。正如之前所述,強(qiáng)制延長(zhǎng)Activity的生命周期是相當(dāng)危險(xiǎn)而且不必要的,無(wú)論如何都不能這樣做。
特殊情況:如果一個(gè)View初始化耗費(fèi)大量資源,而且在一個(gè)Activity生命周期內(nèi)保持不變,那可以把它變成static,加載到視圖樹上(View Hierachy),像這樣,當(dāng)Activity被銷毀時(shí),應(yīng)當(dāng)釋放資源。(譯者注:示例代碼中并沒有釋放內(nèi)存,把這個(gè)static view置null即可,但是還是不建議用這個(gè)static view的方法)
static view; void setStaticView() { view = findViewById(R.id.sv_button); } View svButton = findViewById(R.id.sv_button); svButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { setStaticView(); nextActivity(); } });
3.Inner Classes
繼續(xù),假設(shè)Activity中有個(gè)內(nèi)部類,這樣做可以提高可讀性和封裝性。將如我們創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)部類,而且持有一個(gè)靜態(tài)變量的引用,恭喜,內(nèi)存泄漏就離你不遠(yuǎn)了(譯者注:銷毀的時(shí)候置空,嗯)。
private static Object inner; void createInnerClass() { class InnerClass { } inner = new InnerClass(); } View icButton = findViewById(R.id.ic_button); icButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { createInnerClass(); nextActivity(); } });
內(nèi)部類的優(yōu)勢(shì)之一就是可以訪問外部類,不幸的是,導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的原因,就是內(nèi)部類持有外部類實(shí)例的強(qiáng)引用。
4.Anonymous Classes
相似地,匿名類也維護(hù)了外部類的引用。所以內(nèi)存泄漏很容易發(fā)生,當(dāng)你在Activity中定義了匿名的AsyncTsk。當(dāng)異步任務(wù)在后臺(tái)執(zhí)行耗時(shí)任務(wù)期間,Activity不幸被銷毀了(譯者注:用戶退出,系統(tǒng)回收),這個(gè)被AsyncTask持有的Activity實(shí)例就不會(huì)被垃圾回收器回收,直到異步任務(wù)結(jié)束。
void startAsyncTask() { new AsyncTask<Void, Void, Void>() { @Override protected Void doInBackground(Void... params) { while(true); } }.execute(); } super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); View aicButton = findViewById(R.id.at_button); aicButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { startAsyncTask(); nextActivity(); } });
5.Handler
同樣道理,定義匿名的Runnable,用匿名類Handler執(zhí)行。Runnable內(nèi)部類會(huì)持有外部類的隱式引用,被傳遞到Handler的消息隊(duì)列MessageQueue中,在Message消息沒有被處理之前,Activity實(shí)例不會(huì)被銷毀了,于是導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。
void createHandler() { new Handler() { @Override public void handleMessage(Message message) { super.handleMessage(message); } }.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { while(true); } }, Long.MAX_VALUE >> 1); } View hButton = findViewById(R.id.h_button); hButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { createHandler(); nextActivity(); } });
6.Threads
我們?cè)俅瓮ㄟ^Thread和TimerTask來(lái)展現(xiàn)內(nèi)存泄漏。
void spawnThread() { new Thread() { @Override public void run() { while(true); } }.start(); } View tButton = findViewById(R.id.t_button); tButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { spawnThread(); nextActivity(); } });
7.TimerTask
只要是匿名類的實(shí)例,不管是不是在工作線程,都會(huì)持有Activity的引用,導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。
void scheduleTimer() { new Timer().schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { while(true); } }, Long.MAX_VALUE >> 1); } View ttButton = findViewById(R.id.tt_button); ttButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { scheduleTimer(); nextActivity(); } });
8.Sensor Manager
最后,通過Context.getSystemService(int name)可以獲取系統(tǒng)服務(wù)。這些服務(wù)工作在各自的進(jìn)程中,幫助應(yīng)用處理后臺(tái)任務(wù),處理硬件交互。如果需要使用這些服務(wù),可以注冊(cè)監(jiān)聽器,這會(huì)導(dǎo)致服務(wù)持有了Context的引用,如果在Activity銷毀的時(shí)候沒有注銷這些監(jiān)聽器,會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。
void registerListener() { SensorManager sensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE); Sensor sensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ALL); sensorManager.registerListener(this, sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST); } View smButton = findViewById(R.id.sm_button); smButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { registerListener(); nextActivity(); } });
總結(jié)
看過那么多會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏的例子,容易導(dǎo)致吃光手機(jī)的內(nèi)存使垃圾回收處理更為頻發(fā),甚至最壞的情況會(huì)導(dǎo)致OOM。垃圾回收的操作是很昂貴的開銷,會(huì)導(dǎo)致肉眼可見的卡頓。所以,實(shí)例化的時(shí)候注意持有的引用鏈,并經(jīng)常進(jìn)行內(nèi)存泄漏檢查。
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