Android内存优化（二）：一分钟发现内存泄漏

在上一篇文章Android内存优化（一）：Java内存区域中已经大体上介绍了Java中的内存分布情况，这一篇主要讲一下内存泄漏的产生原因、内存泄漏的危害、内存泄漏一键分析与定位、以及代码中常见的内存泄漏。

1内存泄漏的产生原因

前方高能，18岁以下请避让！！！
惊天大咪咪：内存泄漏产生的原因是对象占着茅坑不拉屎！！！
有必要讲一下Android中的垃圾收集是怎么进行的，Android中使用标记-清除（Mark-Sweep）算法进行垃圾回收（garbage collection，简称GC），就是按照正常套路来说，在坑位(内存)不够的情况下，垃圾收集器会遍历全部对象，看哪些对象是可以被回收掉腾出内存的，这个过程称为Mark(标记)，Mark的时候要求除了垃圾收集线程之外，其它的线程都停止，这种吊炸天的现象在垃圾收集算法中称为Stop The World，世界围着他转，这就造成了我们的程序会卡顿，但是一般情况下这个时间就几十毫秒，我根本就感受不到好吗。Mark完之后，就是释放内存空间啦，这个过程称为Sweep(清除)。

这一切看起来很美好，但是就是有内存泄漏发生，所以得提一下，不是所有的对象都是特仑苏，阿呸，不是所有的对象都能被回收的，比如下面的傲娇贱货。

• 垃圾回收的原则：被全局变量(static)、栈变量和寄存器等直接引用和间接引用的对象不能被回收。
  
  
  所以说，对象即使已经使用完，但却一直被其它对象引用，就会导致这个对象无法被回收，造成内存的浪费，让别的对象无屎可拉。对象无法被GC回收就是造成内存泄露的原因！

2内存泄漏的可能会造成的创伤

如果不是利用工具去找的话，一般情况下内存泄漏是比较难发现的，因为Java中不会报内存泄漏这种异常，所以在轻微的内存泄漏表面上看是跟正常情况下没有区别的。

• 2.1 内存泄漏跟内存溢出(OOM)的区别就是：量变和质变。一个两个内存泄漏表面看起来没毛病，但是量变可以导致质变，内存泄漏多了会炸的，就是报OOM异常，应用直接崩溃，连解释的机会都没有。
• 2.2 堆得内存大小是确定的，出现内存泄漏后可用的内存会减小，这又会造成垃圾回收的频率加剧，上面提到过，垃圾回收的Mark阶段会有一种吊炸天的现象，就是Stop The World，除了垃圾回收线程之外的线程会停止，频繁的垃圾回收卡顿明显的感受到。
• 2.3 应用后台运行的时候，内存占用大，进程被系统杀死的概率就会大咯。

3内存泄漏的发现

内存泄漏的分析的话，必须使用工具才行，庆幸的是，各路大神已经给我们提供了很多强大的内存分析工具，我这里只会讲最方便的。这里提供几个套餐供选择

3.1 套餐一:Studio自带Heap Viewer

想不想知道你的应用到底有没有内存泄漏呢？说真，就一分钟的事。

• 3.1.1打开Studio，连上你的应用，然后Android Monitor (1)->Monitors(2)->Memory,上面有四个图标，暂停图标是开启内存使用状态追踪的开关，默认是开启的，小车图标就是手动GC(3)，向下箭头图标(4)是查看堆的分配情况，最后的图标allocation tracker用来跟踪内存分配情况。

• 3.1.2我讲一下我的使用方式，在应用中操作，从activity1跳转到activity2，然后跳回到activity1界面，这样是为了分析activity2是否会产生内存泄漏。接下来就是真刀真枪的干了。

• 3.1.3点击小车图标(3)，手动GC进行垃圾回收，这样才能更准确的判断activity2是否有内存泄漏发生，最后点击向下箭头图标(4)，Studio会自动生成hprof文件并自动展示在Studio界面中。

  
  
  

• 3.1.4这个就是内存的分析文件了，点击Analyzer Tasks(5)，这是让Studio帮我们自动分析是否出现内存泄漏。

  
  
  

• 3.1.5勾上Detect Leaked Activities(6)，最后运行(7)就出现分析结果了

  
  
  

• 3.1.6看到没，activity2出现内存泄漏了(8)，左下角是引用树(9)，通过引用树就可以定位到内存泄漏的具体信息了。

  
  
  

3.2套餐二：Heap Viewer + MAT

是啊，发现有内存泄漏了，然而还有其它的选择，这里就必须使用到其它的工具进行辅助了。

MAT(Memory Analyzer)内存分析工具，这个工具的使用我只简单讲一下，因为我一般不用，不要问为什么，因为用起来比较麻烦一些。

• 3.2.1MAT下载，进入下载的官网，我电脑是64位的，所以选择Windows(x86_64)，整个下载安装流程跟一般软件没啥区别，进入新页面然后点击DOWNLOAD
  
  
  
  点击click here就可以下载使用了
  
  

• 3.2.2 hprof文件导入，这个文件的获取流程跟内存泄漏的发现流程基本一样，按上面说的通过Studio的Heap工具获取的，但是文件导入前需要进行一下转换，因为MAT工具不能直接使用，转换也
  

  不麻烦，Studio已经帮你简化这个过程，一键导出转换文件，请看过来
  

• 3.2.3 用MAT打开hprof的转换文件，其中Histogram和Dominator Tree比较常用，分析内存泄漏特别需要用到Histogram的两份文件对比分析，就是获取两份内存泄漏前后的hprof转换文件
  

• 3.2.3 标题栏Window->Navigator History，打开 Navigator History面板，然后点击打开Histogram

  
  
  

• 3.2.4 右键histogram，将两份分析文件的
  

  Histogram结果都添加到 Compare Basket中，点击右上角的!图标就会生成对比文件
  

• 3.2.5 这就是最后生成的对比文件，你还可以自己选择对比的方式，红圈里面提供不同的对比方式，这样就可以很直观的看出差异，因为我对比的是同一份文件，所以对象间木有差异。

  
  
  

3.3套餐三：Leakcanary

square的开源内存泄漏分析框架，好用得不得了，配置很简单

• 3.3.1建议在app的build.gradle文件下添加下面的依赖

dependencies {
        debugCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.5'
        releaseCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.5'
        testCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.5'
 }

• 3.3.2在你的Application中的onCreate()方法中进行初始化

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...
  }
}

• 3.3.3然后，就没有然后了，编译完后运行你的项目，会在项目安装成功后出现附加的组件，里面会展示具体的内存泄漏路径。

  
  
  

• 3.3.4通过这个泄漏路径，就对应进行内存泄漏的原因进行分析了，你也可以通过输出的日志进行内存泄漏的定位。

  
  
  

注：到这里3个套餐已经讲完了，关于MAT这个套餐我只是讲一下基本的使用，其实已经够用了，怎么说呢，用起来比较麻烦，所以我自己本身也很少用，我就按自己的使用对比一下三者。
套餐三>套餐一>套餐二
1.套餐三使用最方便，一劳永逸，解析hprof的速度有点慢，但是因为后台自动解析，所以基本上没多大关系；
2.套餐一使用最快，切换一下页面分分钟就知道有没有内存泄漏，但是需要你每一次都要手动操作；
3.套餐三最麻烦，耗时耗力，但是自动分析工具并不能保证找出所有的内存泄漏，这个时候就需要通过MAT辅助分析了。

4代码里头内存泄漏的常见原因

代码中内存泄漏大多数产生的原因是不遵循activity的生命周期。

• 4.1单例模式(静态activity)：在你的Activity中定义了一个 static 变量引用了activity，因为static变量的生命周期和app一样长，就算activity被销毁，activity对象还是会被static变量持有，一直到app被销毁，这也是单例模式最容易造成泄漏的原因，如果静态的单例对象持有activity对象的引用，就会使得该对象不能被正常回收，从而导致了内存泄漏。解决办法是使用Application的Context代替activity的context；

/**
  * 单例模式
 */
public class SingletonClass{
    private static SingletonClass instance;
    private Context context;
    public static SingletonClass getInstance(Context context){
            synchronized(SingletonClass.class){
                if(instance==null){
                    instance=new SingletonClass(Context context);
                }
            }
        return instance;
    }
    private SingletonClass(Context context){
       this.context = context; //传入activity的context就会造成内存泄露咯
    }
}

• 4.2静态View：当一个view 被加入到界面中时，它就会持有 context 的强引用，也就是我们的 activity。如果我们通过一个static成员变量引用了这个 view，相当于直接引用了 activity，然后就泄漏了；

private static View view;
view = findViewById(R.id.sv_button);

• 4.3非静态内部类：我们都知道，内部类能够引用外部类的成员，这正是内部类的好处所在，但是恰恰是这个优势会导致activity内存泄漏，因为非静态内部类默认持有外部类的引用。如果我们创建了一个内部类的对象，并且通过静态变量持有这个对象，就会导致内存泄漏；

        private static InnerClass inner = new InnerClass();
        class InnerClass {
        }

• 4.4匿名内部类：匿名类同样会持有定义它们的对象的引用，如果在 activity 内定义了一个匿名的 AsyncTask 对象，就有可能发生内存泄漏了。因为在activity被销毁之后AsyncTask可能仍然在运行，这样只能等到AsyncTask执行结束才能回收activity；

new AsyncTask() {
            @Override
            protected Void doInBackground(Void... params) {
                while(true);
            }
        }.execute();

• 4.5Handler+Runnable：定义一个匿名的 Runnable 对象并将其提交到 Handler 上也可能导致 activity 泄漏。Runnable对象引用了定义它的 activity 对象，而它会被提交到 Handler 的 MessageQueue 中，如果它在 activity 销毁时还没有被处理，那就会导致内存泄漏了。

new Handler() {
         @Override
         public void handleMessage(Message message) {
                super.handleMessage(message);
            }
        }.postDelayed(new Runnable() {
            @Override public void run() {
                while(true);
            }
        }, 1000);

• 4.6Thread：原因类似4.5，尽管是在单独的线程执行任务，但是线程还是会默认持有外部对象，任务没有执行完成就不会释放持有的引用；

new Thread() {
            @Override public void run() {
                while(true);
            }
        }.start();

• 4.7资源未关闭：如果使用了BraodcastReceiver，ContentObserver，File，Cursor，Stream，Bitmap等资源，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，从而造成内存泄漏。
• 4.8集合容器：在我们做缓存的时候会用一些数据结构来存储一些数据，当我们不需要它时要及时清理，不然就会像滚雪球一样会越来越大，想不泄露都难。

可以了，造成内存泄露还有很多原因，这就靠慢慢跳坑了，生活太艰难。再话痨一下，“千丈之堤，以蝼蚁之穴溃；百尺之室，以突隙之烟焚。”，所以我推荐套餐三Leakcanary，让你的整个开发过程伴随着内存泄露的监控。