LeakCanary检测内存泄漏及解决办法

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tome869535144
2.6 2018.12.03 16:34* 字数 3174

内存泄漏定义

有些对象只有有限的生命周期。当它们的任务完成之后,它们将被垃圾回收。如果在对象的生命周期本该结束的时候,这个对象还被一系列的引用,这就会导致内存泄漏。随着泄漏的累积,app将消耗完内存。

内存泄漏造成的影响

它是造成应用程序OOM的主要原因之一。由于android系统为每个应用程序分配的内存有限,当一个应用中产生的内存泄漏比较多时,就难免会导致应用所需要的内存超过这个系统分配的内存限额,这就造成了内存溢出而导致应用Crash。

LeakCanary工具

leakCanary是Square开源框架,是一个Android和Java的内存泄露检测库,如果检测到某个 activity 有内存泄露,LeakCanary 就是自动地显示一个通知,所以可以把它理解为傻瓜式的内存泄露检测工具。通过它可以大幅度减少开发中遇到的oom问题,大大提高APP的质量。

LeakCanary捕获常见内存泄漏以及解决办法

1.)错误使用单例造成的内存泄漏

在平时开发中单例设计模式是我们经常使用的一种设计模式,而在开发中单例经常需要持有Context对象,如果持有的Context对象生命周期与单例生命周期更短时,或导致Context无法被释放回收,则有可能造成内存泄漏,错误写法如下:

public class LoginManager {
    private static LoginManager mInstance;
    private Context mContext;

    private LoginManager(Context context) {
        this.mContext = context;
    }


    public static LoginManager getInstance(Context context) {
        if (mInstance == null) {
            synchronized (LoginManager.class) {
                if (mInstance == null) {
                    mInstance = new LoginManager(context);
                }
            }
        }
        return mInstance;
    }

    public void dealData() {
    }

}

若我们在一个Activity中调用的,然后关闭该Activity则会出现内存泄漏。

LoginManager.getInstance(this).dealData();

LeakCanary检测结果如下:


image.png
解决 办法要保证Context和AppLication的生命周期一样,修改后代码如下:
public class LoginManager {
    private static LoginManager mInstance;
    private Context mContext;

    private LoginManager(Context context) {
    //生命周期
        this.mContext = context.getApplicationContext();
    }


    public static LoginManager getInstance(Context context) {
        if (mInstance == null) {
            synchronized (LoginManager.class) {
                if (mInstance == null) {
                    mInstance = new LoginManager(context);
                }
            }
        }
        return mInstance;
    }

    public void dealData() {
    }

}

2.)Handler造成的内存泄漏

Handler的使用频率还是蛮高的,它是工作线程与UI线程之间通讯的桥梁,只是现在大量开源框架对其进行了封装,我们这里模拟一种常见使用方式来模拟内存泄漏情形。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private Handler mHandler = new Handler();
    private TextView mTextView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);//模拟内存泄露
        mHandler.postDelayed(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                mTextView.setText("lcj");
            }
        }, 3 * 60 * 1000);
        finish();
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        LApplication.getRefWatcher().watch(this);
    }
}

上述代码通过内部类的方式创建mHandler对象,此时mHandler会隐式地持有一个外部类对象引用这里就是MainActivity,当执行postDelayed方法时,该方法会将你的Handler装入一个Message,并把这条Message推到MessageQueue中,MessageQueue是在一个Looper线程中不断轮询处理消息,那么当这个Activity退出时消息队列中还有未处理的消息或者正在处理消息,而消息队列中的Message持有mHandler实例的引用,mHandler又持有Activity的引用,所以导致该Activity的内存资源无法及时回收,引发内存泄漏。

LeakCanary检测结果如下:


image.png

要想避免Handler引起内存泄漏问题,需要我们在Activity关闭退出的时候的移除消息队列中所有消息和所有的Runnable。上述代码只需在onDestroy()函数中调用mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);就行了。

public class MainActivity1 extends AppCompatActivity {
    private Handler mHandler = new Handler();
    private TextView mTextView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);
        //模拟内存泄露
        mHandler.postDelayed(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                mTextView.setText("lcj"); //主线程更新ui
            }
        }, 3 * 60 * 1000);
        finish();
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
        mHandler=null;
        LApplication.getRefWatcher().watch(this);
    }
}

handler基本使用 https://blog.csdn.net/ly502541243/article/details/52062179/
//handler内存泄露的解决方案
方法一:通过程序逻辑来进行保护。
1.在关闭Activity的时候停掉你的后台线程。线程停掉了,就相当于切断了Handler和外部连接的线,Activity自然会在合适的时候被回收。
2.如果你的Handler是被delay的Message持有了引用,那么使用相应的Handler的removeCallbacks()方法,把消息对象从消息队列移除就行了。

方法二:将Handler声明为静态类。
PS:在Java 中,非静态的内部类和匿名内部类都会隐式地持有其外部类的引用,静态的内部类不会持有外部类的引用。
静态类不持有外部类的对象,所以你的Activity可以随意被回收。由于Handler不再持有外部类对象的引用,导致程序不允许你在Handler中操作Activity中的对象了。所以你需要在Handler中增加一个对Activity的弱引用(WeakReference)。

static class MyHandler extends Handler
    {
        WeakReference<Activity> mWeakReference;
        public MyHandler(Activity activity) 
        {
            mWeakReference=new WeakReference<Activity>(activity);
        }
        @Override
        public void handleMessage(Message msg)
        {
            final Activity activity=mWeakReference.get();
            if(activity!=null)
            {
                if (msg.what == 1)
                {
                    noteBookAdapter.notifyDataSetChanged();
                }
            }
        }
    }

说明:
WeakReference弱引用,与强引用(即我们常说的引用)相对,它的特点是,GC在回收时会忽略掉弱引用,即就算有弱引用指向某对象,但只要该对象没有被强引用指向(实际上多数时候还要求没有软引用,但此处软引用的概念可以忽略),该对象就会在被GC检查到时回收掉。对于上面的代码,用户在关闭Activity之后,就算后台线程还没结束,但由于仅有一条来自Handler的弱引用指向Activity,所以GC仍然会在检查的时候把Activity回收掉。这样,内存泄露的问题就不会出现了。

2.)Activity 内部类接口回调监听

在编码中常常会定义各种接口回调,类似有点击时间监听OnClickListener,这些回调监听有时候就定义在Activity内部,或者直接用Activity对象去实现这个接口,到时候设置监听的时候直接调用setListener(innerListener)或者setListener(this),innerListener是Activity内部定义的,this就是Activity对象,那么问题来了,回调监听并不一定马上返回,只有在触发条件满足的时候才会回调,这个时间是无法确定的,因此在Activity退出的时候应该显示的把回调监听都移除掉setListener(null),既释放了回调监听对象占用的内存,也避免回调监听继续持有activity引用;对与内部类还有一种解决方式,和内部Handler相似,定义成static内部类,然后把Activity对象的弱引用传递进去,这样也就万无一失

3.)线程造成的内存泄漏

最早时期的时候处理耗时操作多数都是采用Thread+Handler的方式,后来逐步被AsyncTask取代,直到现在采用RxJava的方式来处理异步。这里以AsyncTask为例,可能大部分人都会这样处理一个耗时操作然后通知UI更新结果:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private AsyncTask<Void, Void, Integer> asyncTask;
    private TextView mTextView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);
        testAsyncTask();
        finish();
    }

    private void testAsyncTask() {
        asyncTask = new AsyncTask<Void, Void, Integer>() {
            @Override
            protected Integer doInBackground(Void... params) {
                int i = 0;
                //模拟耗时操作
                while (!isCancelled()) {
                    i++;
                    if (i > 1000000000) {
                        break;
                    }
                    Log.e("LeakCanary", "asyncTask---->" + i);
                }
                return i;
            }

            @Override
            protected void onPostExecute(Integer integer) {
                super.onPostExecute(integer);
                mTextView.setText(String.valueOf(integer));
            }
        };
        asyncTask.execute();

    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        LApplication.getRefWatcher().watch(this);
    }

}

对于上面的例子来说,在处理一个比较耗时的操作时,可能还没处理结束MainActivity就执行了退出操作,但是此时AsyncTask依然持有对MainActivity的引用就会导致MainActivity无法释放回收引发内存泄漏。

LeakCanary检测结果:


image.png
如何解决这种内存泄漏呢?在使用AsyncTask时,在Activity销毁时候也应该取消相应的任务AsyncTask.cancel()方法,避免任务在后台执行浪费资源,进而避免内存泄漏的发生。
public class MainActivity3 extends AppCompatActivity {
    private AsyncTask<Void, Void, Integer> asyncTask;
    private TextView mTextView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);
        testAsyncTask();
        finish();
    }

    private void testAsyncTask() {
        asyncTask = new AsyncTask<Void, Void, Integer>() {
            @Override
            protected Integer doInBackground(Void... params) {
                int i = 0;
                //模拟耗时操作
                while (!isCancelled()) {
                    i++;
                    if (i > 1000000000) {
                        break;
                    }
                    Log.e("LeakCanary", "asyncTask---->" + i);
                }
                return i;
            }

            @Override
            protected void onPostExecute(Integer integer) {
                super.onPostExecute(integer);
                mTextView.setText(String.valueOf(integer));
            }
        };
        asyncTask.execute();

    }

    private void destroyAsyncTask() {
        if (asyncTask != null && !asyncTask.isCancelled()) {
            asyncTask.cancel(true);
        }
        asyncTask = null;
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        destroyAsyncTask();
        LApplication.getRefWatcher().watch(this);
    }

}

如果内部线程的生命周期比Activity的生命周期要长,那么内部线程任然默认持有Activity的引用,导致Activity对象无法被回收,但是当这个线程执行完了之后,Activity对象就能被成功的回收了,这会造成一个崩溃风险,可能在线程里面有调用到一些Activity的内部对象,但是在Activity退出后这些对象有可能有些已经被回收了,就变成null了,这时候要是不进行null的判断就会报空指针异常,如果这个线程是一直跑的,那就会造成Activity对象一直不会被回收了,因此,在activity退出后一定要做相关的清理操作,中断线程,取消网络请求等等

4.)非静态内部类创建静态实例造成的内存泄漏

%注意:静态变量的生命周期和应用程序一致%
我们先来看看非静态内部类(non static inner class)和 静态内部类(static inner class)之间的区别。

image.png

可以看到非静态内部类自动获得外部类的强引用,而且它的生命周期甚至比外部类更长,这便埋下了内存泄露的隐患。如果一个 Activity 的非静态内部类的生命周期比 Activity 更长,那么 Activity 的内存便无法被回收,也就是发生了内存泄露,而且还有可能发生难以预防的空指针问题。

有时我们需要一个可以随着屏幕旋转的Activity,比如视频播放Activity,这时我们为了防止多次调用onCreate方法导致某些参数重新初始化,我们一般会选择创建一个内部类和一个静态实例来保存这些参数,比如以下实现:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static Config mConfig;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //模拟内存泄露
        if (mConfig == null) {
            mConfig = new Config();
            mConfig.setSize(18);
            mConfig.setTitle("老九门");
        }
        finish();
    }


    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        LApplication.getRefWatcher().watch(this);
    }

    class Config {
        private int size;
        private String title;

        public int getSize() {
            return size;
        }

        public void setSize(int size) {
            this.size = size;
        }

        public String getTitle() {
            return title;
        }

        public void setTitle(String title) {
            this.title = title;
        }
    }
}

上述代码看着没有任何问题,其实内部类都会持有一个外部类引用,这里这个外部类就是MainActivity,然而内部类实例又是static静态变量其生命周期与Application生命周期一样,所以在MainActivity关闭的时候,内部类静态实例依然持有对MainActivity的引用,导致MainActivity无法被回收释放,引发内存泄漏。LeakCanary检测内存泄漏结果如下:


image.png

对于这种泄漏的解决办法就是将内部类改成静态内部类,不再持有对MainActivity的引用即可,修改后的代码如下:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static Config mConfig;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        //模拟内存泄露
        if (mConfig == null) {
            mConfig = new Config();
            mConfig.setSize(18);
            mConfig.setTitle("老九门");
        }
        finish();
    }


    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        LApplication.getRefWatcher().watch(this);
    }

    static class Config {
        private int size;
        private String title;

        public int getSize() {
            return size;
        }

        public void setSize(int size) {
            this.size = size;
        }

        public String getTitle() {
            return title;
        }

        public void setTitle(String title) {
            this.title = title;
        }
    }
}
5.)由WebView引起的内存泄漏

在目前的开发中多多少少会用到Hybrid开发方式,这样我们就会用WebView去承载Html网页,就如下面这种方式:

java代码:

public class MainActivity5 extends AppCompatActivity {
    private WebView mWebView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_web);
        mWebView = (WebView) findViewById(R.id.web);
        mWebView.loadUrl("http://www.cnblogs.com/whoislcj/p/5720202.html");
    }


    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        LApplication.getRefWatcher().watch(this);
    }

}

WebView解析网页时会申请Native堆内存用于保存页面元素,当页面较复杂时会有很大的内存占用。如果页面包含图片,内存占用会更严重。并且打开新页面时,为了能快速回退,之前页面占用的内存也不会释放。有时浏览十几个网页,都会占用几百兆的内存。这样加载网页较多时,会导致系统不堪重负,最终强制关闭应用,也就是出现应用闪退或重启。及时Activity关闭时在onDestroy中调用如下代码也是没有任何作用。

private void destroyWebView() {
        if (mWebView != null) {
            mLinearLayout.removeView(mWebView);
            mWebView.pauseTimers();
            mWebView.removeAllViews();
            mWebView.destroy();
            mWebView = null;
        }
    }

先看下LeakCanary检测到的结果如下:


image.png

该如何解决呢?这个查了不少资料,其中一种就是使用getApplicationgContext作为参数构建WebView,然后动态添加到一个ViewGroup中,最后退出的时候调用webView的销毁的函数,虽然也达到了防止内存溢出的效果,但是在有些网页弹出时候需要记住密码的对话框的时候,会出现Unable to add window -- token null is not for an application 的错误,所以这里采用的解决办法是通过把使用了WebView的Activity(或者Service)放在单独的进程里。然后在检测到应用占用内存过大有可能被系统干掉或者它所在的Activity(或者Service)结束后,调用android.os.Process.killProcess(android.os.Process.myPid());,主动Kill掉进程。由于系统的内存分配是以进程为准的,进程关闭后,系统会自动回收所有内存。

修改后的代码如下:

public class MainActivity5 extends AppCompatActivity {
    private WebView mWebView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_web);
        mWebView = (WebView) findViewById(R.id.web);
        mWebView.loadUrl("http://www.cnblogs.com/whoislcj/p/5720202.html");
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        destroyWebView();
        android.os.Process.killProcess(android.os.Process.myPid());
        super.onDestroy();
        LApplication.getRefWatcher().watch(this);

    }

    private void destroyWebView() {
        if (mWebView != null) {
            mWebView.pauseTimers();
            mWebView.removeAllViews();
            mWebView.destroy();
            mWebView = null;
        }
    }

}
6.)资源未关闭造成的内存泄漏
 对于使用了BraodcastReceiver,ContentObserver,File,Cursor,Stream,Bitmap等资源的使用,应该在Activity销毁时及时关闭或者注销,否则这些资源将不会被回收,造成内存泄漏。例如获取媒体库图片地址代码在查询结束的时候一定要调用

Cursor 的关闭方法防止造成内存泄漏。

 String columns[] = new String[]{
                MediaStore.Images.Media.DATA, MediaStore.Images.Media._ID, MediaStore.Images.Media.TITLE, MediaStore.Images.Media.DISPLAY_NAME
        };
        Cursor cursor = this.getContentResolver().query(MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, columns, null, null, null);
        if (cursor != null) {
            int photoIndex = cursor.getColumnIndexOrThrow(MediaStore.Images.Media.DATA);
            //显示每张图片的地址,但是首先要判断一下,Cursor是否有值
            while (cursor.moveToNext()) {
                String photoPath = cursor.getString(photoIndex); //这里获取到的就是图片存储的位置信息
                Log.e("LeakCanary", "photoPath---->" + photoPath);
            }
            cursor.close();
        }
7.)集合类

集合类添加元素后,仍引用着集合元素对象,导致该集合中的元素对象无法被回收,从而导致内存泄露,举个例子:

static List<Object> objectList = new ArrayList<>();
   for (int i = 0; i < 10; i++) {
       Object obj = new Object();
       objectList.add(obj);
       obj = null;
    }

在这个例子中,循环多次将 new 出来的对象放入一个静态的集合中,因为静态变量的生命周期和应用程序一致,而且他们所引用的对象 Object 也不能释放,这样便造成了内存泄露。

解决方法:
在集合元素使用之后从集合中删除,等所有元素都使用完之后,将集合置空。

objectList.clear();
    objectList = null;
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