从JVM GC角度分析AsyncTask内存泄露

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前言

对于AsynTask大家也不陌生，是Android为我们提供的执行异步任务的类。
常用的操作就是后台运行线程，然后切换到主线程去更新UI。但是，在使用的过程中我们常常会发现AsynTask或多或少会出现内存泄露问题。

一、匿名内部类持有外部类的引用

网上大部分都提到造成AsynTask内存泄露的原因是因为匿名内部类持有外部类的引用造成的，当Activity被关闭退到后台时，由于AsynTask还持有Activity的引用导致Activity不能正常回收。其实这个说法并不完全正确，为什么呢。

在这里要纠正一个误区：匿名内部类持有外部类的引用导致内存泄露。
代码演示：

public class DemoActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        new EggHurt().innerPrint();
    }

    public void outPrint(){
        System.out.println("DemoActivity print");
    }

    class EggHurt {
        public void innerPrint() {
            Field[] fields = this.getClass().getDeclaredFields();
            for (int i = 0;i

打印结果：

final com.example.administrator.myapplication.DemoActivity(手动换行 - -)
com.example.administrator.myapplication.DemoActivity$EggHurt.this$0
DemoActivity print

**getClass().getDeclaredFields()**获取的是该类的所有字段或者变量，因为EggHurt并没有定义任何字段，所以输出的是两个变量，一个是外部类DemoActivity，另外一个是本身DemoActivity$EggHurt.this$0，这两个变量是内部帮我们自动定义好的。
DemoActivity print 打印出来，代表内部类持有外部类的引用，可以直接访问到外部类非private的成员方法。

通过ActivityManager$getRunningTasks方法可知，当DemoActivity关闭时，内存也就释放了。所以不单指AsynTask，任何的内部类都会持有外部类的引用的，所以匿名内部类持有外部类的引用不是导致内存泄露的根本原因。

二、内存泄露原因

在Android中内存泄露是指本来要被回收的资源却没有被回收，造成内存资源的浪费。

AsynTask内存泄露原因：
在Activity里面AsynTask中执行耗时操作，这个操作并没有因Activity的关闭而停止，当AsynTask持有外部Activity的引用时，AsynTask又没有及时的停止就会导致该Activity不能被回收。

为什么会这样，这就要理解Java的内存回收机制，这里简单说一下。
判断一个对象是否能够被回收，要看这个对象是否可以通过直接或者间接的引用到达GC Root，如果在这条引用链上面没有GC Root，就代表这个对象不再被使用，等待回收。我从网上找了一张图，有图理解比较清晰：

GC会收集那些不是GC Root且没有被GC Root引用的对象。

GC root，是叫做Garbage Collector root，指的是垃圾回收器的根对象，这种对象——GC Roots不止一个,可以这样理解GC root机制:

  1.通过创建一组 GCRoot 指针来管理当前被引用的对象，被外界引用的对象 A 就挂在 GCRoot 指针上，如果 A 的属性中引用了对象 B，就将 B 挂在 A 的后面，以此类推，形成树形结构，我们叫做 GCRoot 树（以 GCRoot 为树根的树结构）。
  2.如果一个被外部引用的对象跟其他任何一个 GCRoot 树中的节点都没关系，就创建一个新的 GCRoot 指针，组成一棵新的树。
  3.如果外界引用减少了一个，就从对应的 GCRoot 树中撤去一条树枝。
  4.当一棵树的树根不是 GCRoot 对象的时候，那么就不存在外界的任何一个引用，因此该树上的所有对象都为死亡状态。

可以作为GC Root的对象：

1.Class - 由系统类加载器(system class loader)加载的对象，这些类是不能够被回收的，他们可以以静态字段的方式保存持有其它对象。我们需要注意的一点就是，通过用户自定义的类加载器加载的类，除非相应的 实例以其它的某种（或多种）方式成为roots，否则它们并不是roots

2.Thread - 活着的线程

3.Stack Local - Java方法的local变量或参数

4.JNI Local - JNI方法的local变量或参数

5.JNI Global - 全局JNI引用

6.Monitor Used - 用于同步的监控对象

7.Held by JVM - 用于JVM特殊目的由GC保留的对象，但实际上这个与JVM的实现是有关的。可能已知的一些类型是：系统类加载器、一些JVM知道的重要的异常类、一些用于处理异常的预分配对象以及一些自定义的类加载器等。然而，JVM并没有为这些对象提供其它的信息，因此就只有留给分析分员去确定哪些是属于"JVM持有"的了。

根据上面第二点可知，AsyncTask里面如果有耗时的线程，这个线程就是GC Root，如果这个线程不被停止，那么AsyncTask所持有的Activit就算已经关闭，页面变得不可见，但还是存在于内存中的。

三、AsyncTask题外话

网上有关于很多防止AsyncTask内存泄露方法，这里不一一多说。

这里要说的是关闭AsyncTask，AsyncTask为我们提供了一个cancel方法，但是我们调用之后发觉并没有起作用，AsyncTask还是在运行，似乎这个cancel方法是Android拿出来糊弄我们的，其实并不是，这跟Android的设计有关。AsyncTask和Thread一样，并不能被interrupt或者cancel掉。

Thread调用了interrupt后，还需要在里面添加isInterrupted()判断才能退出：

class MyThread extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            
            while(!isInterrupted()){
                //代码...
            }
        }
    }

同理AsyncTask调用cancel后，doInBackground也要有isCancelled()判断：

public class MyTask extends AsyncTask {

        @Override
        protected void onPreExecute() {
            super.onPreExecute();
        }

        @Override
        protected Integer doInBackground(Integer... params) {

            while (isCancelled()){
                //代码...
            }
            return 0;
        }
    }

当AsyncTask里面没有任务在执行，GC会在合适的时候就会把AsyncTask和AsyncTask所引用的Activity回收。

四、总结

曾经风光无限的AsyncTask现在已经被很多更好的框架所替代，缅怀一下，同时加深理解匿名内部类，内存回收机制GC Root的原理。