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Android 内存泄露实践分析

July 6, 2018 • Read: 217 • Android

定义

​内存泄漏也称作“存储渗漏”,用动态存储分配函数动态开辟的空间,在使用完毕后未释放,结果导致一直占据该内存单元。直到程序结束。(其实说白了就是该内存空间使用完毕之后未回收)即所谓内存泄漏。 内存泄漏形象的比喻是“操作系统可提供给所有进程的存储空间正在被某个进程榨干”,最终结果是程序运行时间越长,占用存储空间越来越多,最终用尽全部存储空间,整个系统崩溃。所以“内存泄漏”是从操作系统的角度来看的。这里的存储空间并不是指物理内存,而是指虚拟内存大小,这个虚拟内存大小取决于磁盘交换区设定的大小。由程序申请的一块内存,如果没有任何一个指针指向它,那么这块内存就泄漏了。 ​ ——来自《百度百科》

影响

导致OOM
糟糕的用户体验
鸡肋的App存活率

成效

内存泄露是一个持续的过程,随着版本的迭代,效果越明显
由于某些原因无法改善的泄露(如框架限制),则尽量降低泄露的内存大小
内存泄露实施后的版本,一定要验证,不必马上推行到正式版,可作为beta版持续观察是否影响/引发其他功能/问题
内存泄露实施后,项目的收获:

OOM减少30%以上
平均使用内存从80M稳定到40M左右
用户体验上升,流畅度提升
存活率上升,推送到达率提升

类型

IO
FileStream
Cursor
Bitmap
Context

单例
Callback
Service

BraodcastReceiver
ContentObserver
Handler

Thread

技巧

慎用Context Context概念
四大组件Context和Application的context使用参见下表

善用Reference

Java引用介绍

Java四种引用由高到低依次为:强引用 > 软引用 > 弱引用 > 虚引用
表格说明

复用ConvertView

复用详解

对象释放

遵循谁创建谁释放的原则

示例:显示调用clear列表、对象赋空值

分析

原理
  Java内存分配机制
  Java垃圾回收机制
根本原因
  关注堆内存
怎么解决
  详见方案
实践分析
  详见实践

方案


StrictMode
 使用方法:AppContext的onCreate()方法加上

StrictMode.setThreadPolicy(new StrictMode.ThreadPolicy
                    .Builder()
                    .detectAll()
                    .penaltyLog()
                    .build());
StrictMode.setVmPolicy(new StrictMode.VmPolicy
                    .Builder()
                    .detectAll()
                    .penaltyLog()
                    .build());

 主要检查项:内存泄露、耗时操作等
Leakcanary
GitHub地址
使用方法
Leakcanary + StrictMode + monkey (推荐)

 使用阶段:功能测试完成后,稳定性测试开始时
 使用方法:安装集成了Leakcanary的包,跑monkey
 收获阶段:一段时间后,会发现出现N个泄露
 实战分析:逐条分析每个泄露并改善/修复
 StrictMode:查看日志搜索StrictMode关键字

Adb命令
 手动触发GC
 通过adb shell dumpsys meminfo packagename -d查看
 查看Activity以及View的数量
 越接近0越好
 对比进入Activity以及View前的数量和退出Activity以及View后的数量判断

Android Monitor
使用介绍
MAT
使用介绍

实践(示例)

Bitmap泄露

Bitmap泄露一般会泄露较多内存,视图片大小、位图而定

经典场景:App启动图

解决内存泄露前后内存相差10M+,可谓惊人

解决方案:
App启动图Activity的onDestroy()中及时回收内存:

  @Override
  protected void onDestroy() {
      // TODO Auto-generated method stub
      super.onDestroy();
      recycleImageView(imgv_load_ad);
      }

  public static void recycleImageView(View view){
          if(view==null) return;
          if(view instanceof ImageView){
              Drawable drawable=((ImageView) view).getDrawable();
              if(drawable instanceof BitmapDrawable){
                  Bitmap bmp = ((BitmapDrawable)drawable).getBitmap();
                  if (bmp != null && !bmp.isRecycled()){
                      ((ImageView) view).setImageBitmap(null);
                      bmp.recycle();
                      bmp=null;
                  }
              }
          }
      }

IO流未关闭

分析:通过日志可知FileOutputStream()未关闭

问题代码:

  public static void copyFile(File source, File dest) {
          FileChannel inChannel = null;
          FileChannel outChannel = null;
          Log.i(TAG, "source path: " + source.getAbsolutePath());
          Log.i(TAG, "dest path: " + dest.getAbsolutePath());
          try {
              inChannel = new FileInputStream(source).getChannel();
              outChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel();
              inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel);
          } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          }
      }

解决方案:

及时关闭IO流,避免泄露

  public static void copyFile(File source, File dest) {
          FileChannel inChannel = null;
          FileChannel outChannel = null;
          Log.i(TAG, "source path: " + source.getAbsolutePath());
          Log.i(TAG, "dest path: " + dest.getAbsolutePath());
          try {
              inChannel = new FileInputStream(source).getChannel();
              outChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel();
              inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel);
          } catch (IOException e) {
              e.printStackTrace();
          } finally {
              if (inChannel != null) {
                  try {
                      inChannel.close();
                  } catch (IOException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
              if (outChannel != null) {
                  try {
                      outChannel.close();
                  } catch (IOException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
          }
      }  
E/StrictMode: A resource was acquired at attached stack trace but never released. 
See java.io.Closeable for information on avoiding resource leaks.
java.lang.Throwable: Explicit termination method 'close' not called
    at dalvik.system.CloseGuard.open(CloseGuard.java:180)
    at java.io.FileOutputStream.<init>(FileOutputStream.java:89)
    at java.io.FileOutputStream.<init>(FileOutputStream.java:72)
    at com.heyniu.lock.utils.FileUtil.copyFile(FileUtil.java:44)
    at com.heyniu.lock.db.BackupData.backupData(BackupData.java:89)
    at com.heyniu.lock.ui.HomeActivity$11.onClick(HomeActivity.java:675)
    at android.support.v7.app.AlertController$ButtonHandler.handleMessage(AlertController.java:157)
    at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:102)
    at android.os.Looper.loop(Looper.java:148)
    at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:5417)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method)
    at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:726)
    at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:616)

单例模式泄露
分析:通过截图我们发现SplashActivity被ActivityUtil的实例activityStack持有

引用代码:

  ActivityUtil.getAppManager().add(this);
持有代码:
  public void add(Activity activity) {
        if (activityStack == null) {
            synchronized (ActivityUtil.class){
                if (activityStack == null) {
                    activityStack = new Stack<>();
                }
            }
        }
        activityStack.add(activity);
    }

解决方案:
在SplashActivity的onDestroy()生命周期移除引用

  @Override
      protected void onDestroy() {
          super.onDestroy();
          ActivityUtil.getAppManager().remove(this);
      }

静态变量持有Context实例泄露

分析:长生命周期持有短什么周期引用导致泄露,详见上文四大组件Context和Application的context使用

示例引用代码:

  private static HttpRequest req;
  public static void HttpUtilPost(Context context, int TaskId, String url, String requestBody,ArrayList<HttpHeader> Headers, RequestListener listener) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        req = new HttpRequest(context, url, TaskId, requestBody, Headers, listener);
        req.post();
    }

解决方案:

改为弱引用
pass:弱引用随时可能为空,使用前先判空
示例代码:

  public static void cancel(int TaskId) {
        if(req != null && req.get() != null){
            req.get().AsyncCancel(TaskId);
        }
    }
private static WeakReference<HttpRequest> req;
public static void HttpUtilPost(Context context, int TaskId, String url, String requestBody,ArrayList<HttpHeader> Headers, RequestListener listener) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        req = new WeakReference<HttpRequest>(new HttpRequest(context, url, TaskId, requestBody, Headers, listener));
        req.get().post();
    }

改为长生命周期

private static HttpRequest req;
public static void HttpUtilPost(Context context, int TaskId, String url, String requestBody,ArrayList<HttpHeader> Headers, RequestListener listener) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        req = new HttpRequest(context.getApplicationContext(), url, TaskId, requestBody, Headers, listener);
        req.post();
    }


Context泄露

Callback泄露

服务未解绑注册泄露

分析:一般发生在注册了某服务,不用时未解绑服务导致泄露

引用代码:

  private void initSensor() {
          // 获取传感器管理器
          sm = (SensorManager) container.activity.getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
          // 获取距离传感器
          acceleromererSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PROXIMITY);
          // 设置传感器监听器
          acceleromererListener = new SensorEventListener() {
          ......
          };
          sm.registerListener(acceleromererListener, acceleromererSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
      }

解决方案:
在Activity的onDestroy()方法解绑服务

  @Override
  protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    sm.unregisterListener(acceleromererListener,acceleromererSensor);
  }

Handler泄露
分析:由于Activity已经关闭,Handler任务还未执行完成,其引用了Activity的实例导致内存泄露

引用代码:

handler.sendEmptyMessage(0);
解决方案:
在Activity的onDestroy()方法回收Handler

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

图片后续遇到再补上
异步线程泄露

分析:一般发生在线程执行耗时操作时,如下载,此时Activity关闭后,由于其被异步线程引用,导致无法被正常回收,从而内存泄露

引用代码:

  new Thread() {
    public void run() {
      imageArray = loadImageFromUrl(imageUrl);
    }.start();

解决方案:
把线程作为对象提取出来
在Activity的onDestroy()方法阻塞线程

  thread = new Thread() {
    public void run() {
      imageArray = loadImageFromUrl(imageUrl);
    };
  thread.start();

  @Override
  protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    if(thread != null){
      thread.interrupt();
      thread = null;
    }
  }

后面

欢迎补充实际中遇到的泄露类型
文章如有错误,欢迎指正
如有更好的内存泄露分享方法,欢迎一起讨论