Android内存泄漏的八种可能（上）

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-06-15 06:36 220阅读 0赞

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[Activity][]的`Context`，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][Link 1]，很容易发现泄漏的原因。[Activity.onDestroy()][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();
          }
        });

![1240][]

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][Link 2]，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();
          }
        });

![1240 1][]

Memory Leak 2 - Static View

#### Inner Classes ####

继续，假设`Activity`中有个[内部类][Link 3]，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();
            }
        });

![1240 2][]

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`][Activity_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();
            }
        });

![1240 3][]

Memory Leak 4 - AsyncTask

#### Handler ####

同样道理，[定义匿名的`Runnable`，用匿名类`Handler`执行][Runnable_Handler]。`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();
            }
        });

![1240 4][]

Memory Leak 5 - Handler

#### Threads ####

我们再次通过[Thread][]和[TimerTask][]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();
          }
        });

![1240 5][]

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();
            }
        });

![1240 6][]

Memory Leak 7 - TimerTask

#### Sensor Manager ####

最后，通过[Context.getSystemService(int name)][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][Link 4]，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();
                }
            });

![1240 7][]

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][Link 5]）

[Context]: http://developer.android.com/reference/android/content/Context.html
[Activity]: http://developer.android.com/reference/android/app/Activity.html
[Link 1]: http://developer.android.com/reference/android/app/Activity.html#ActivityLifecycle
[Activity.onDestroy]: http://developer.android.com/reference/android/app/Activity.html#onDestroy%28%29
[1240]: /images/20220615/e2234e0290f5411b9fcf903aec676154.png
[Link 2]: https://github.com/NimbleDroid/Memory-Leaks/blob/master/app/src/main/java/com/nimbledroid/memoryleaks/MainActivity.java#L132
[1240 1]: /images/20220615/5298d85452044e5eb4c42d2ade45cbb8.png
[Link 3]: https://github.com/NimbleDroid/Memory-Leaks/blob/master/app/src/main/java/com/nimbledroid/memoryleaks/MainActivity.java#L126
[1240 2]: /images/20220615/ad813a0b862c4cc8b9d82e8c7a2c2870.png
[Activity_AsyncTsk]: https://github.com/NimbleDroid/Memory-Leaks/blob/master/app/src/main/java/com/nimbledroid/memoryleaks/MainActivity.java#L102
[1240 3]: /images/20220615/6fa3e95cdd5b40a6b4fff1f251e878a4.png
[Runnable_Handler]: https://github.com/NimbleDroid/Memory-Leaks/blob/master/app/src/main/java/com/nimbledroid/memoryleaks/MainActivity.java#L114
[1240 4]: /images/20220615/41902290c9334071bf4770a78e8608a3.png
[Thread]: https://github.com/NimbleDroid/Memory-Leaks/blob/master/app/src/main/java/com/nimbledroid/memoryleaks/MainActivity.java#L142
[TimerTask]: https://github.com/NimbleDroid/Memory-Leaks/blob/master/app/src/main/java/com/nimbledroid/memoryleaks/MainActivity.java#L150
[1240 5]: /images/20220615/faaa33b1f2e246e7a4c5e25bea8bb3d2.png
[1240 6]: /images/20220615/26113e162c0940909e726a8c74b71ddf.png
[Context.getSystemService_int name]: http://developer.android.com/reference/android/content/Context.html#getSystemService%28java.lang.String%29
[Link 4]: https://github.com/NimbleDroid/Memory-Leaks/blob/master/app/src/main/java/com/nimbledroid/memoryleaks/MainActivity.java#L136
[1240 7]: /images/20220615/3bf27c3f64824f2ba17c831bea76482c.png
[Link 5]: http://www.jianshu.com/p/63aead89f3b9