[译]Android内存泄漏的八种可能(上)

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作者 豆沙包67
2016.07.03 16:32* 字数 1688

原文Eight Ways Your Android App Can Leak Memory

解决篇:Android防止内存泄漏的八种方法(下)

Java是垃圾回收语言的一种,其优点是开发者无需特意管理内存分配,降低了应用由于局部故障(segmentation fault)导致崩溃,同时防止未释放的内存把堆栈(heap)挤爆的可能,所以写出来的代码更为安全。

不幸的是,在Java中仍存在很多容易导致内存泄漏的逻辑可能(logical leak)。如果不小心,你的Android应用很容易浪费掉未释放的内存,最终导致内存用光的错误抛出(out-of-memory,OOM)。

一般内存泄漏(traditional memory leak)的原因是:由忘记释放分配的内存导致的。(译者注:Cursor忘记关闭等)
逻辑内存泄漏(logical memory leak)的原因是:当应用不再需要这个对象,当仍未释放该对象的所有引用。

如果持有对象的强引用,垃圾回收器是无法在内存中回收这个对象。

在Android开发中,最容易引发的内存泄漏问题的是Context。比如ActivityContext,就包含大量的内存引用,例如View Hierarchies和其他资源。一旦泄漏了Context,也意味泄漏它指向的所有对象。Android机器内存有限,太多的内存泄漏容易导致OOM。

检测逻辑内存泄漏需要主观判断,特别是对象的生命周期并不清晰。幸运的是,Activity有着明确的生命周期,很容易发现泄漏的原因。Activity.onDestroy()被视为Activity生命的结束,程序上来看,它应该被销毁了,或者Android系统需要回收这些内存(译者注:当内存不够时,Android会回收看不见的Activity)。
如果这个方法执行完,在堆栈中仍存在持有该Activity的强引用,垃圾回收器就无法把它标记成已回收的内存,而我们本来目的就是要回收它!
结果就是Activity存活在它的生命周期之外。

Activity是重量级对象,应该让Android系统来处理它。然而,逻辑内存泄漏总是在不经意间发生。(译者注:曾经试过一个Activity导致20M内存泄漏)。在Android中,导致潜在内存泄漏的陷阱不外乎两种:

  • 全局进程(process-global)的static变量。这个无视应用的状态,持有Activity的强引用的怪物。
  • 活在Activity生命周期之外的线程。没有清空对Activity的强引用。

检查一下你有没有遇到下列的情况。

Static Activities

在类中定义了静态Activity变量,把当前运行的Activity实例赋值于这个静态变量。
如果这个静态变量在Activity生命周期结束后没有清空,就导致内存泄漏。因为static变量是贯穿这个应用的生命周期的,所以被泄漏的Activity就会一直存在于应用的进程中,不会被垃圾回收器回收。

     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();
      }
    });

Memory Leak 1 - Static Activity

Static Views

类似的情况会发生在单例模式中,如果Activity经常被用到,那么在内存中保存一个实例是很实用的。正如之前所述,强制延长Activity的生命周期是相当危险而且不必要的,无论如何都不能这样做。

特殊情况:如果一个View初始化耗费大量资源,而且在一个Activity生命周期内保持不变,那可以把它变成static,加载到视图树上(View Hierachy),像这样,当Activity被销毁时,应当释放资源。(译者注:示例代码中并没有释放内存,把这个static view置null即可,但是还是不建议用这个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();
      }
    });

Memory Leak 2 - Static View

Inner Classes

继续,假设Activity中有个内部类,这样做可以提高可读性和封装性。将如我们创建一个内部类,而且持有一个静态变量的引用,恭喜,内存泄漏就离你不远了(译者注:销毁的时候置空,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();
        }
    });

Memory Leak 3 - Inner Class

内部类的优势之一就是可以访问外部类,不幸的是,导致内存泄漏的原因,就是内部类持有外部类实例的强引用。

Anonymous Classes

相似地,匿名类也维护了外部类的引用。所以内存泄漏很容易发生,当你在Activity中定义了匿名的AsyncTsk
。当异步任务在后台执行耗时任务期间,Activity不幸被销毁了(译者注:用户退出,系统回收),这个被AsyncTask持有的Activity实例就不会被垃圾回收器回收,直到异步任务结束。

    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();
        }
    });

Memory Leak 4 - AsyncTask

Handler

同样道理,定义匿名的Runnable,用匿名类Handler执行Runnable内部类会持有外部类的隐式引用,被传递到Handler的消息队列MessageQueue中,在Message消息没有被处理之前,Activity实例不会被销毁了,于是导致内存泄漏。

    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();
        }
    });

Memory Leak 5 - Handler

Threads

我们再次通过ThreadTimerTask来展现内存泄漏。

    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();
      }
    });

Memory Leak 6 - Thread

TimerTask

只要是匿名类的实例,不管是不是在工作线程,都会持有Activity的引用,导致内存泄漏。

     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();
        }
    });

Memory Leak 7 - TimerTask

Sensor Manager

最后,通过Context.getSystemService(int name)可以获取系统服务。这些服务工作在各自的进程中,帮助应用处理后台任务,处理硬件交互。如果需要使用这些服务,可以注册监听器,这会导致服务持有了Context的引用,如果在Activity销毁的时候没有注销这些监听器,会导致内存泄漏。

        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();
            }
        });

Memory Leak 8 - Sensor Manager

总结

看过那么多会导致内存泄漏的例子,容易导致吃光手机的内存使垃圾回收处理更为频发,甚至最坏的情况会导致OOM。垃圾回收的操作是很昂贵的开销,会导致肉眼可见的卡顿。所以,实例化的时候注意持有的引用链,并经常进行内存泄漏检查。

(译者注:原文没有提及比较通用的解决方法,具体可以参考这篇文章,静态内部类解脱你的烦恼

祝好运。

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