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前言

• JAVA程序，因為有垃圾回收機制，應該沒有內(nèi)存泄露。我們已經(jīng)知道了，如果某個對象，從根節(jié)點可到達，也就是存在從根節(jié)點到該對象的引用鏈，那么該對象是不會被 GC 回收的。
• 如果說這個對象已經(jīng)不會再被使用到了，是無用的，我們依然持有他的引用的話，就會造成內(nèi)存泄漏，例如 一個長期在后臺運行的線程持有 Activity 的引用，這個時 候 Activity 執(zhí)行了 onDestroy 方法，那么這個 Activity 就是從根節(jié)點可到達并且無用的對象， 這個 Activity 對象就是泄漏的對象，給這個對象分配的內(nèi)存將無法被回收。
• 如果我們的java運行很久,而這種內(nèi)存泄露不斷的發(fā)生，最后就沒內(nèi)存可用了。
• 當然java的，內(nèi)存泄漏和C/C++是不一樣的。如果java程序完全結束后，它所有的對象就都不可達了，系統(tǒng)就可以對他們進行垃圾回收，它的內(nèi)存泄露僅僅限于它本身，而不會影響整個系統(tǒng)的。C/C++的內(nèi)存泄露就比較糟糕了，它的內(nèi)存泄露是系統(tǒng)級，即使該C/C++程序退出，它的泄露的內(nèi)存也無法被系統(tǒng)回收，永遠不可用了，除非重啟機器。
• 我們這篇文章就開始對Android內(nèi)存泄露進行總結;

一、Android內(nèi)存泄露介紹

1、什么是內(nèi)存泄露?

• 內(nèi)存泄漏(Memory Leak)是指程序中已動態(tài)分配的堆內(nèi)存由于某種原因程序未釋放或無法釋放，造成系統(tǒng)內(nèi)存的浪費，導致程序運行速度減慢甚至系統(tǒng)崩潰等嚴重后果。
• 內(nèi)存泄漏缺陷具有隱蔽性、積累性的特征，比其他內(nèi)存非法訪問錯誤更難檢測。因為內(nèi)存泄漏的產(chǎn)生原因是內(nèi)存塊未被釋放，屬于遺漏型缺陷而不是過錯型缺陷。此外，內(nèi)存泄漏通常不會直接產(chǎn)生可觀察的錯誤癥狀，而是逐漸積累，降低系統(tǒng)整體性能，極端的情況下可能使系統(tǒng)崩潰;
• Android的一個應用程序的內(nèi)存泄露對別的應用程序影響不大。為了能夠使得Android應用程序安全且快速的運行，Android的每個應用程序都會使用一個專有的Dalvik虛擬機實例來運行，它是由Zygote服務進程孵化出來的，也就是說每個應用程序都是在屬于自己的進程中運行的。
• Android為不同類型的進程分配了不同的內(nèi)存使用上限，如果程序在運行過程中出現(xiàn)了內(nèi)存泄漏的而造成應用進程使用的內(nèi)存超過了這個上限，則會被系統(tǒng)視為內(nèi)存泄漏，從而被kill掉，這使得僅僅自己的進程被kill掉，而不會影響其他進程(如果是system_process等系統(tǒng)進程出問題的話，則會引起系統(tǒng)重啟)。

2、內(nèi)存泄露的危害

• 用戶對單次的內(nèi)存泄漏并沒有什么感知，但是當泄漏積累到內(nèi)存都被消耗完，就會導致卡頓，甚至崩潰;
• gc回收頻繁 造成應用卡頓ANR：
• 當內(nèi)存不足的時候,gc會主動回收沒用的內(nèi)存.但是,內(nèi)存回收也是需要時間的.
• 內(nèi)存回收和gc回收垃圾資源之間高頻率交替的執(zhí)行.就會產(chǎn)生內(nèi)存抖動.
• 很多數(shù)據(jù)就會污染內(nèi)存堆，馬上就會有許多GCs啟動，由于這一額外的內(nèi)存壓力，也會產(chǎn)生突然增加的運算造成卡頓現(xiàn)象，
• 任何線程的任何操作都會需要暫停，等待GC操作完成之后，其他操作才能夠繼續(xù)運行,所以垃圾回收運行的次數(shù)越少，對性能的影響就越少;

3、內(nèi)存泄漏的原因

①內(nèi)存空間使用完畢后沒有被回收，就會導致內(nèi)存泄漏。雖然Java有垃圾回收機制，但是Java中任然存在很多造成內(nèi)存泄漏的代碼邏輯，垃圾回收器會回收掉大部分的內(nèi)存空間，但是有一些內(nèi)存空間還保持著引用，但是在邏輯上已經(jīng)不會再用到的對象，這時候垃圾回收器就很無能為力，不能回收它們，比如：

• 忘記釋放分配的內(nèi)存;
• 應用不需要這個對象了，但是卻沒有釋放這個對象的引用;
• 強引用持有的對象，垃圾回收器是無法回收這個對象;
• 持有對象生命周期過長，導致無法回收;

②Android(Java)平臺的內(nèi)存泄漏是指沒用的對象資源與GC Roots之間保持可達路徑，導致系統(tǒng)無法進行回收;

③那么從棧中彈出的對象將不會被當作垃圾回收，即使程序不再使用棧中的這些隊象，他們也不會回收，因為棧中仍然保存這對象的引用，俗稱過期引用，這個內(nèi)存泄露很隱蔽;

二、檢測內(nèi)存泄露檢測工具

①Memory Monitor

位于 Android Monitor 中，該工具可以：

• 方便的顯示內(nèi)存使用和 GC 情況
• 快速定位卡頓是否和 GC 有關
• 快速定位 Crash 是否和內(nèi)存占用過高有關
• 快速定位潛在的內(nèi)存泄露問題(內(nèi)存占用一直在增長)
• 但是不能準確的定位問題

②Allocation Tracker

該工具用途：

• 可以定位代碼中分配的對象類型、大小、時間、線程、堆棧等信息
• 可以定位內(nèi)存抖動問題
• 配合 Heap Viewer 定位內(nèi)存泄露問題(可以找出來泄露的對象是在哪創(chuàng)建的等等)
• 使用方法：在 Memory Monitor 中有個 Start Allocation Tracking 按鈕即可開始跟蹤 在點擊停止跟蹤后會顯示統(tǒng)計結果。

③Heap Viewer

該工具用于：

• 顯示內(nèi)存快照信息
• 每次 GC 后收集一次信息
• 查找內(nèi)存泄露的利器
• 使用方法：在 Memory Monitor 中有個 Dump Java Heap 按鈕，點擊即可，在統(tǒng)計報告左上角選按 package 分類。配合 Memory Monitor 的 initiate GC(執(zhí)行 GC)按鈕，可檢測內(nèi)存泄露等情況。

④LeakCanary

dependencies { 
  debugImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.6.3' 
  releaseImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.6.3' 
  // Optional, if you use support library fragments: 
  debugImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-support-fragment:1.6.3' 
} 

直接在Application中使用，然后運行APP就會自動檢測，檢測到會在另一個APP上通知，顯示詳情

public class ExampleApplication extends Application { 
  @Override public void onCreate() { 
    super.onCreate(); 
    if (LeakCanary.isInAnalyzerProcess(this)) { 
      // This process is dedicated to LeakCanary for heap analysis. 
      // You should not init your app in this process. 
      return; 
    } 
    LeakCanary.install(this); 
    // Normal app init code... 
  } 
} 

三、常見的內(nèi)存泄露場景詳解

1.單例導致內(nèi)存泄露

單例模式在Android開發(fā)中會經(jīng)常用到，但是如果使用不當就會導致內(nèi)存泄露。因為單例的靜態(tài)特性使得它的生命周期同應用的生命周期一樣長，如果一個對象已經(jīng)沒有用處了，但是單例還持有它的引用，那么在整個應用程序的生命周期它都不能正常被回收，從而導致內(nèi)存泄露。

public class AppSettings { 
    private static volatile AppSettings singleton; 
    private Context mContext; 
    private AppSettings(Context context) { 
        this.mContext = context; 
    } 
    public static AppSettings getInstance(Context context) { 
        if (singleton == null) { 
            synchronized (AppSettings.class) { 
                if (singleton == null) { 
                    singleton = new AppSettings(context); 
                } 
            } 
        } 
        return singleton; 
    } 
} 

像上面代碼中這樣的單例，如果我們在調(diào)用getInstance(Context context)方法的時候傳入的context參數(shù)是Activity、Service等上下文，就會導致內(nèi)存泄露。以Activity為例，當我們啟動一個Activity，并調(diào)用getInstance(Context context)方法去獲取AppSettings的單例，傳入Activity.this作為context，這樣AppSettings類的單例sInstance就持有了Activity的引用，當我們退出Activity時，該Activity就沒有用了，但是因為sIntance作為靜態(tài)單例(在應用程序的整個生命周期中存在)會繼續(xù)持有這個Activity的引用，導致這個Activity對象無法被回收釋放，這就造成了內(nèi)存泄露。

為了避免這樣單例導致內(nèi)存泄露，我們可以將context參數(shù)改為全局的上下文：

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

2.靜態(tài)變量導致內(nèi)存泄漏

靜態(tài)變量存儲在方法區(qū)，它的生命周期從類加載開始，到整個進程結束。一旦靜態(tài)變量初始化后，它所持有的引用只有等到進程結束才會釋放。比如下面這樣的情況，在Activity中為了避免重復的創(chuàng)建info，將sInfo作為靜態(tài)變量：

public class MainActivity2 extends AppCompatActivity { 
    public static Info sInfo; 
    @Override 
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        sInfo = new Info(this); 
    } 
    class Info { 
        private Context mContext; 
        public Info(Context context) { 
            this.mContext = context; 
        } 
    } 
} 

Info作為Activity的靜態(tài)成員，并且持有Activity的引用，但是sInfo作為靜態(tài)變量，生命周期肯定比Activity長。所以當Activity退出后，sInfo仍然引用了Activity，Activity不能被回收，這就導致了內(nèi)存泄露。

在Android開發(fā)中，靜態(tài)持有很多時候都有可能因為其使用的生命周期不一致而導致內(nèi)存泄露，所以我們在新建靜態(tài)持有的變量的時候需要多考慮一下各個成員之間的引用關系，并且盡量少地使用靜態(tài)持有的變量，以避免發(fā)生內(nèi)存泄露。當然，我們也可以在適當?shù)臅r候講靜態(tài)量重置為null，使其不再持有引用，這樣也可以避免內(nèi)存泄露。

3.非靜態(tài)內(nèi)部類導致內(nèi)存泄露

非靜態(tài)內(nèi)部類(包括匿名內(nèi)部類)默認就會持有外部類的引用，當非靜態(tài)內(nèi)部類對象的生命周期比外部類對象的生命周期長時，就會導致內(nèi)存泄露。非靜態(tài)內(nèi)部類導致的內(nèi)存泄露在Android開發(fā)中有一種典型的場景就是使用Handler，很多開發(fā)者在使用Handler是這樣寫的：

public class MainActivity2 extends AppCompatActivity { 
    @Override 
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        start(); 
    } 
    private void start() { 
        Message message = Message.obtain(); 
        message.what = 1; 
        mHandler.sendMessage(message); 
    } 
    private Handler mHandler = new Handler() { 
        @Override 
        public void handleMessage(Message msg) { 
            super.handleMessage(msg); 
            if (msg.what == 1) { 
                //doNothing 
            } 
        } 
    }; 
} 

也許有人會說，mHandler并未作為靜態(tài)變量持有Activity引用，生命周期可能不會比Activity長，應該不一定會導致內(nèi)存泄露呢，顯然不是這樣的!熟悉Handler消息機制的都知道，mHandler會作為成員變量保存在發(fā)送的消息msg中，即msg持有mHandler的引用，而mHandler是Activity的非靜態(tài)內(nèi)部類實例，即mHandler持有Activity的引用，那么我們就可以理解為msg間接持有Activity的引用。msg被發(fā)送后先放到消息隊列MessageQueue中，然后等待Looper的輪詢處理(MessageQueue和Looper都是與線程相關聯(lián)的，MessageQueue是Looper引用的成員變量，而Looper是保存在ThreadLocal中的)。那么當Activity退出后，msg可能仍然存在于消息對列MessageQueue中未處理或者正在處理，那么這樣就會導致Activity無法被回收，以致發(fā)生Activity的內(nèi)存泄露。

通常在Android開發(fā)中如果要使用內(nèi)部類，但又要規(guī)避內(nèi)存泄露，一般都會采用靜態(tài)內(nèi)部類+弱引用的方式。

MyHandler mHandler; 
public static class MyHandler extends Handler { 
        private WeakReference<Activity> mActivityWeakReference; 
        public MyHandler(Activity activity) { 
            mActivityWeakReference = new WeakReference<>(activity); 
        } 
        @Override 
        public void handleMessage(Message msg) { 
            super.handleMessage(msg); 
        } 
} 

mHandler通過弱引用的方式持有Activity，當GC執(zhí)行垃圾回收時，遇到Activity就會回收并釋放所占據(jù)的內(nèi)存單元。這樣就不會發(fā)生內(nèi)存泄露了。上面的做法確實避免了Activity導致的內(nèi)存泄露，發(fā)送的msg不再已經(jīng)沒有持有Activity的引用了，但是msg還是有可能存在消息隊列MessageQueue中，所以更好的是在Activity銷毀時就將mHandler的回調(diào)和發(fā)送的消息給移除掉。

@Override 
    protected void onDestroy() { 
        super.onDestroy(); 
        mHandler.removeCallbacksAndMessages(null); 
 } 

非靜態(tài)內(nèi)部類造成內(nèi)存泄露還有一種情況就是使用Thread或者AsyncTask。要避免內(nèi)存泄露的話還是需要像上面Handler一樣使用靜態(tài)內(nèi)部類+弱應用的方式(代碼就不列了，參考上面Hanlder的正確寫法)。

4.未取消注冊或回調(diào)導致內(nèi)存泄露

比如我們在Activity中注冊廣播，如果在Activity銷毀后不取消注冊，那么這個剛播會一直存在系統(tǒng)中，同上面所說的非靜態(tài)內(nèi)部類一樣持有Activity引用，導致內(nèi)存泄露。因此注冊廣播后在Activity銷毀后一定要取消注冊。在注冊觀察則模式的時候，如果不及時取消也會造成內(nèi)存泄露。比如使用Retrofit+RxJava注冊網(wǎng)絡請求的觀察者回調(diào)，同樣作為匿名內(nèi)部類持有外部引用，所以需要記得在不用或者銷毀的時候取消注冊。

5.Timer和TimerTask導致內(nèi)存泄露

Timer和TimerTask在Android中通常會被用來做一些計時或循環(huán)任務，比如實現(xiàn)無限輪播的ViewPager：

private void stopTimer(){ 
        if(mTimer!=null){ 
            mTimer.cancel(); 
            mTimer.purge(); 
            mTimer = null; 
        } 
        if(mTimerTask!=null){ 
            mTimerTask.cancel(); 
            mTimerTask = null; 
        } 
    } 
    @Override 
    protected void onDestroy() { 
        super.onDestroy(); 
        stopTimer(); 
    } 

當我們Activity銷毀的時，有可能Timer還在繼續(xù)等待執(zhí)行TimerTask，它持有Activity的引用不能被回收，因此當我們Activity銷毀的時候要立即cancel掉Timer和TimerTask，以避免發(fā)生內(nèi)存泄漏。

6.集合中的對象未清理造成內(nèi)存泄露

這個比較好理解，如果一個對象放入到ArrayList、HashMap等集合中，這個集合就會持有該對象的引用。當我們不再需要這個對象時，也并沒有將它從集合中移除，這樣只要集合還在使用(而此對象已經(jīng)無用了)，這個對象就造成了內(nèi)存泄露。并且如果集合被靜態(tài)引用的話，集合里面那些沒有用的對象更會造成內(nèi)存泄露了。所以在使用集合時要及時將不用的對象從集合remove，或者clear集合，以避免內(nèi)存泄漏。

7.資源未關閉或釋放導致內(nèi)存泄露

在使用IO、File流或者Sqlite、Cursor等資源時要及時關閉。這些資源在進行讀寫操作時通常都使用了緩沖，如果不及時關閉，這些緩沖對象就會一直被占用而得不到釋放，以致發(fā)生內(nèi)存泄露。因此我們在不需要使用它們的時候就及時關閉，以便緩沖能及時得到釋放，從而避免內(nèi)存泄露。

8.屬性動畫造成內(nèi)存泄露

動畫同樣是一個耗時任務，比如在Activity中啟動了屬性動畫(ObjectAnimator)，但是在銷毀的時候，沒有調(diào)用cancle方法，雖然我們看不到動畫了，但是這個動畫依然會不斷地播放下去，動畫引用所在的控件，所在的控件引用Activity，這就造成Activity無法正常釋放。因此同樣要在Activity銷毀的時候cancel掉屬性動畫，避免發(fā)生內(nèi)存泄漏。

9.WebView造成內(nèi)存泄露

關于WebView的內(nèi)存泄露，因為WebView在加載網(wǎng)頁后會長期占用內(nèi)存而不能被釋放，因此我們在Activity銷毀后要調(diào)用它的destory()方法來銷毀它以釋放內(nèi)存。另外在查閱WebView內(nèi)存泄露相關資料時看到這種情況：Webview下面的Callback持有Activity引用，造成Webview內(nèi)存無法釋放，即使是調(diào)用了Webview.destory()等方法都無法解決問題(Android5.1之后)。最終的解決方案是：在銷毀WebView之前需要先將WebView從父容器中移除，然后再銷毀WebView。

總結

• 對于生命周期比Activity長的對象(單例)，要避免直接引用Activity的context，可以考慮使用ApplicationContext，靜態(tài)變量不使用時及時置空;
• Handler持有的引用最好使用弱引用，在Activity被釋放的時候要記得清空Message，取消Handler對象的Runnable;
• 非靜態(tài)內(nèi)部類、非靜態(tài)匿名內(nèi)部類會自動持有外部類的引用，為避免內(nèi)存泄露，可以考慮把內(nèi)部類聲明為靜態(tài)的;
• 廣播接收器、EventBus等的使用過程中，注冊/反注冊應該成對使用，但凡有注冊的都應該有反注冊;
• 不再使用的資源對象Cursor、File、Bitmap等要記住正確關閉;

集合里面的東西有加入就應該對應有相應的刪除。 

屬性動畫及時取消，注意webview內(nèi)存泄漏問題