Android 非静态内部类导致内存泄漏原因深入剖析

背景

上周发现蘑菇街IM－Android代码里面，一些地方代码编写不当，存在内存泄漏的问题，在和疯紫交流的过程中，发现加深了一些理解，所以决定写一下分析思路，相互学习。

内存泄漏

一个不会被使用的对象，因为另一个正在使用的对象持有该对象的引用，导致它不能正常被回收，而停留在堆内存中。

内存泄漏的危害

最坏的情况，App可能会因为大量的内存泄漏而导致内存耗尽，引发Crash，如果内存未耗尽，App也会犹豫内存空间不足，出现频繁的GC（垃圾回收），每次一出GC都是非常耗时的阻塞性操作，会造成设备非常严重的卡顿，给用户的体验就是，手机无论做什么操作，都是卡的，这也是Android设备玩久了之后常见的现象。

泄漏代码（案例）

在sendGoodsMessage方法中，使用了一个非静态匿名内部类IMValueCallback，而这个非静态匿名内部类对其外部类存在一个隐式引用，其外部类在销毁之前，如果该非静态内部类的sendMessage异步任务还未完成，将会导致外部类的内存资源无法正常释放，造成了内存泄漏。

所以这个问题总结为： 非静态内部类中线程生命周期不可控，能否正常回收完全由线程的生命周期决定。如果线程是永久运行的，那么将永远无法释放，因为在Java中线程是垃圾回收机制的根源，在运行系统中DVM虚拟机总会硬件持有所有运行状态的进程的引用，结果导致处于运行状态的线程将永远不会被回收。

非静态内部类还有一种的情况的内存泄漏

非静态内部类中创建了一个静态实例，导致该实例的生命周期和应用ClassLoader级别，又因为该静态实例又会隐式持有其外部类的引用，所以导致其外部类无法正常释放，出现了泄漏问题。

深入分析

针对非静态内部类引发的内存泄漏这个点，进行深入分析

1. 为什么非静态内部类对外部类会存在一个隐式引用？
2. 为什么非静态内部类中存在异步任务，可能会导致其对应的外部类内存资源无法正常释放？
3. 为什么非静态内部类中创建了一个静态实例，会导致内存泄漏？

深入剖析－隐式引用

为什么在非静态匿名内部类中，我们可以访问到外部类的testMethod方法？这就是隐式引用的作用。

通过编写一个简单的测试代码，进行深入的分析

非静态匿名内部类的源码和编译后的字节码

args_size：这个代表着隐式引用的个数， 可以看出非静态匿名内部类中确实持有外部类的引用。

非静态内部类的源码和编译后的字节码

静态内部类的源码和编译后的字节码

结论：非静态内部类和非静态匿名内部类中确实都持有外部类的引用， 静态内部类中未持有外部类的引用

那么这个引用是从何而来的？

可以通过蘑菇街线上代码进行反编译，我找了一个比较有代表性的代码，分析一下：

反编译线上版本， c.class 这个就是MessagePresender类的字节码

可以发现，在编译器编译过程中，帮我们隐式的传入了this这个参数，这也是为什么，我们平时在方法中能使用this这个关键字的原因。

了解了隐式引用，那么为什么它会是导致内存泄漏的根本原因？ 这里又得说明一下，虚拟机的垃圾回收策略。

java垃圾回收机制

垃圾回收机制：Java采用根搜索算法，当GC Roots不可达时，并且对象finalize没有自救的情况下，才会回收。

回收对象：GC会收集那些不是GC roots且没有被GC roots引用的对象。

(图片来自网络：http://www.infoq.com/cn/articles/jvm-memory-collection)

而这些引用就是对象之间的连线，垃圾回收的判定条件就在这些连线上，更详细的说明就不在这里描述，有兴趣的自行Google，或者查阅《深入理解Java虚拟机》。

解决方案

通过上述的分析，要预防非静态内部类的泄漏问题，就得管理好对象间的引用关系。

解决思路

1. 去除隐式引用（通过静态内部类来去除隐式引用）
2. 手动管理对象引用（修改静态内部类的构造方式，手动引入其外部类引用）
3. 当内存不可用时，不执行不可控代码（Android可以结合智能指针，WeakReference包裹外部类实例）

最后

并不是所有的内部类只能使用静态内部类，只有在该内部类中的生命周期不可控制的情况下，我们要采用静态内部类，其它时候大家可以照旧。

如果了解了这些，比如Context、Handler、Timer、静态Acitivity、静态View、Thread等等造成的泄漏，也是能融会贯通的，只要大家多想一下它们之间的引用关系即可。