Android主流三方库源码分析：Leakcanary，移动端跨平台开发工具

}

// 6

LeakCanaryInternals.installedRefWatcher = refWatcher;

return refWatcher;

}

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首先，在注释1处，会判断LeakCanaryInternals.installedRefWatcher是否已经被赋值，如果被赋值了，则会抛出异常，警告 buildAndInstall()这个方法应该仅仅只调用一次，在此方法结束时，即在注释6处，该LeakCanaryInternals.installedRefWatcher才会被赋值。再来看注释2处，调用了AndroidRefWatcherBuilder其基类RefWatcherBuilder的build()方法，我们它是如何建造的。

8、RefWatcherBuilder#build()

---

public final RefWatcher build() {

if (isDisabled()) {

return RefWatcher.DISABLED;

}

if (heapDumpBuilder.excludedRefs == null) {

heapDumpBuilder.excludedRefs(defaultExcludedRefs());

}

HeapDump.Listener heapDumpListener = this.heapDumpListener;

if (heapDumpListener == null) {

heapDumpListener = defaultHeapDumpListener();

}

DebuggerControl debuggerControl = this.debuggerControl;

if (debuggerControl == null) {

debuggerControl = defaultDebuggerControl();

}

HeapDumper heapDumper = this.heapDumper;

if (heapDumper == null) {

heapDumper = defaultHeapDumper();

}

WatchExecutor watchExecutor = this.watchExecutor;

if (watchExecutor == null) {

watchExecutor = defaultWatchExecutor();

}

GcTrigger gcTrigger = this.gcTrigger;

if (gcTrigger == null) {

gcTrigger = defaultGcTrigger();

}

if (heapDumpBuilder.reachabilityInspectorClasses == null) {

heapDumpBuilder.reachabilityInspectorClasses(defa ultReachabilityInspectorClasses());

}

return new RefWatcher(watchExecutor, debuggerControl, gcTrigger, heapDumper, heapDumpListener,

heapDumpBuilder);

}

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可以看到，RefWatcherBuilder包含了以下7个组成部分：

• 1、excludedRefs : 记录可以被忽略的泄漏路径。

• 2、heapDumpListener : 转储堆信息到hprof文件，并在解析完 hprof 文件后进行回调，最后通知 DisplayLeakService 弹出泄漏提醒。

• 3、debuggerControl : 判断是否处于调试模式，调试模式中不会进行内存泄漏检测。为什么呢？因为在调试过程中可能会保留上一个引用从而导致错误信息上报。

• 4、heapDumper : 堆信息转储者，负责dump 内存泄漏处的 heap 信息到 hprof 文件。

• 5、watchExecutor : 线程控制器，在 onDestroy() 之后并且在主线程空闲时执行内存泄漏检测。

• 6、gcTrigger : 用于 GC，watchExecutor 首次检测到可能的内存泄漏，会主动进行 GC，GC 之后会再检测一次，仍然泄漏的判定为内存泄漏，最后根据heapDump信息生成相应的泄漏引用链。

• 7、reachabilityInspectorClasses : 用于要进行可达性检测的类列表。

最后，会使用建造者模式将这些组成部分构建成一个新的RefWatcher并将其返回。

我们继续看回到AndroidRefWatcherBuilder的注释3处的 LeakCanaryInternals.setEnabledAsync(context, DisplayLeakActivity.class, true)这行代码。

9、LeakCanaryInternals#setEnabledAsync()

---

public static void setEnabledAsync(Context context, final Class componentClass,

final boolean enabled) {

final Context appContext = context.getApplicationContext();

AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(new Runnable() {

@Override public void run() {

setEnabledBlocking(appContext, componentClass, enabled);

}

});

}

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在这里直接使用了AsyncTask内部自带的THREAD_POOL_EXECUTOR线程池进行阻塞式地显示DisplayLeakActivity。

然后我们再继续看AndroidRefWatcherBuilder的注释4处的代码。

10、ActivityRefWatcher#install()

---

public static void install(@NonNull Context context, @NonNull RefWatcher refWatcher) {

Application application = (Application) context.getApplicationContext();

// 1

ActivityRefWatcher activityRefWatcher = new ActivityRefWatcher(application, refWatcher);

// 2

application.registerActivityLifecycleCallbacks(activityRefWatcher.lifecycleCallbacks);

}

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可以看到，在注释1处创建一个自己的activityRefWatcher实例，并在注释2处调用了application的registerActivityLifecycleCallbacks()方法，这样就能够监听activity对应的生命周期事件了。继续看看activityRefWatcher.lifecycleCallbacks里面的操作。

private final Application.ActivityLifecycleCallbacks lifecycleCallbacks =

new ActivityLifecycleCallbacksAdapter() {

@Override public void onActivityDestroyed(Activity activity) {

refWatcher.watch(activity);

}

};

public abstract class ActivityLifecycleCallbacksAdapter

implements Application.ActivityLifecycleCallbacks {

}

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很明显，这里实现并重写了Application的ActivityLifecycleCallbacks的onActivityDestroyed()方法，这样便能在所有Activity执行完onDestroyed()方法之后调用 refWatcher.watch(activity)这行代码进行内存泄漏的检测了。

我们再看到注释5处的FragmentRefWatcher.Helper.install(context, refWatcher)这行代码，

11、FragmentRefWatcher.Helper#install()

---

public interface FragmentRefWatcher {

void watchFragments(Activity activity);

final class Helper {

private static final String SUPPORT_FRAGMENT_REF_WATCHER_CLASS_NAME =

“com.squareup.leakcanary.internal.SupportFragmentRefWatcher”;

public static void install(Context context, RefWatcher refWatcher) {

List fragmentRefWatchers = new ArrayList<>();

// 1

if (SDK_INT >= O) {

fragmentRefWatchers.add(new AndroidOFragmentRefWatcher(refWatcher));

}

// 2

try {

Class fragmentRefWatcherClass = Class.forName(SUPPORT_FRAGMENT_REF_WATCHER_CLASS_NAME);

Constructor constructor =

fragmentRefWatcherClass.getDeclaredConstructor(RefWatcher.class);

FragmentRefWatcher supportFragmentRefWatcher =

(FragmentRefWatcher) constructor.newInstance(refWatcher);

fragmentRefWatchers.add(supportFragmentRefWatcher);

} catch (Exception ignored) {

}

if (fragmentRefWatchers.size() == 0) {

return;

}

Helper helper = new Helper(fragmentRefWatchers);

// 3

Application application = (Application) context.getApplicationContext();

application.registerActivityLifecycleCallbacks(helper.activityLifecycleCallbacks);

}

…

}

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这里面的逻辑很简单，首先在注释1处将Android标准的Fragment的RefWatcher类，即AndroidOfFragmentRefWatcher添加到新创建的fragmentRefWatchers中。在注释2处使用反射将leakcanary-support-fragment包下面的SupportFragmentRefWatcher添加进来，如果你在app的build.gradle下没有添加下面这行引用的话，则会拿不到此类，即LeakCanary只会检测Activity和标准Fragment这两种情况。

debugImplementation ‘com.squareup.leakcanary:leakcanary-support-fragment:1.6.2’

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继续看到注释3处helper.activityLifecycleCallbacks里面的代码。

private final Application.ActivityLifecycleCallbacks activityLifecycleCallbacks =

new ActivityLifecycleCallbacksAdapter() {

@Override public void onActivityCreated(Activity activity, Bundle savedInstanceState) {

for (FragmentRefWatcher watcher : fragmentRefWatchers) {

watcher.watchFragments(activity);

}

}

};

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可以看到，在Activity执行完onActivityCreated()方法之后，会调用指定watcher的watchFragments()方法，注意，这里的watcher可能有两种，但不管是哪一种，都会使用当前传入的activity获取到对应的FragmentManager/SupportFragmentManager对象，调用它的registerFragmentLifecycleCallbacks()方法，在对应的onDestroyView()和onDestoryed()方法执行完后，分别使用refWatcher.watch(view)和refWatcher.watch(fragment)进行内存泄漏的检测，代码如下所示。

@Override public void onFragmentViewDestroyed(FragmentManager fm, Fragment fragment) {

View view = fragment.getView();

if (view != null) {

refWatcher.watch(view);

}

}

@Override

public void onFragmentDestroyed(FragmentManagerfm, Fragment fragment) {

refWatcher.watch(fragment);

}

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注意，下面到真正关键的地方了，接下来分析refWatcher.watch()这行代码。

12、RefWatcher#watch()

public void watch(Object watchedReference, String referenceName) {

if (this == DISABLED) {

return;

}

checkNotNull(watchedReference, “watchedReference”);

checkNotNull(referenceName, “referenceName”);

final long watchStartNanoTime = System.nanoTime();

// 1

String key = UUID.randomUUID().toString();

// 2

retainedKeys.add(key);

// 3

final KeyedWeakReference reference =

new KeyedWeakReference(watchedReference, key, referenceName, queue);

// 4

ensureGoneAsync(watchStartNanoTime, reference);

}

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注意到在注释1处使用随机的UUID保证了每个检测对象对应 key 的唯一性。在注释2处将生成的key添加到类型为CopyOnWriteArraySet的Set集合中。在注释3处新建了一个自定义的弱引用KeyedWeakReference，看看它内部的实现。

13、KeyedWeakReference

---

final class KeyedWeakReference extends WeakReference {

public final String key;

public final String name;

KeyedWeakReference(Object referent, String key, String name,

ReferenceQueue referenceQueue) {

// 1

super(checkNotNull(referent, “referent”), checkNotNull(referenceQueue, “referenceQueue”));

this.key = checkNotNull(key, “key”);

this.name = checkNotNull(name, “name”);

}

}

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可以看到，在KeyedWeakReference内部，使用了key和name标识了一个被检测的WeakReference对象。在注释1处，将弱引用和引用队列 ReferenceQueue 关联起来，如果弱引用reference持有的对象被GC回收，JVM就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列referenceQueue中。即 KeyedWeakReference 持有的 Activity 对象如果被GC回收，该对象就会加入到引用队列 referenceQueue 中。

接着我们回到RefWatcher.watch()里注释4处的ensureGoneAsync()方法。

14、RefWatcher#ensureGoneAsync()

---

private void ensureGoneAsync(final long watchStartNanoTime, final KeyedWeakReference reference) {

// 1

watchExecutor.execute(new Retryable() {

@Override public Retryable.Result run() {

// 2

return ensureGone(reference watchStartNanoTime);

}

});

}

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在ensureGoneAsync()方法中，在注释1处使用 watchExecutor 执行了注释2处的 ensureGone 方法，watchExecutor 是 AndroidWatchExecutor 的实例。

下面看看watchExecutor内部的逻辑。

15、AndroidWatchExecutor

---

public final class AndroidWatchExecutor implements WatchExecutor {

…

public AndroidWatchExecutor(long initialDelayMillis) {

mainHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());

HandlerThread handlerThread = new HandlerThread(LEAK_CANARY_THREAD_NAME);

handlerThread.start();

// 1

backgroundHandler = new Handler(handlerThread.getLooper());

this.initialDelayMillis = initialDelayMillis;

maxBackoffFactor = Long.MAX_VALUE / initialDelayMillis;

}

@Override public void execute(@NonNull Retryable retryable) {

// 2

if (Looper.getMainLooper().getThread() == Thread.currentThread()) {

waitForIdle(retryable, 0);

} else {

postWaitForIdle(retryable, 0);

}

}

…

}

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在注释1处AndroidWatchExecutor的构造方法中，注意到这里使用HandlerThread的looper新建了一个backgroundHandler，后面会用到。在注释2处，会判断当前线程是否是主线程，如果是，则直接调用waitForIdle()方法，如果不是，则调用postWaitForIdle()，来看看这个方法。

private void postWaitForIdle(final Retryable retryable, final int failedAttempts) {

mainHandler.post(new Runnable() {

@Override public void run() {

waitForIdle(retryable, failedAttempts);

}

});

}

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很清晰，这里使用了在构造方法中用主线程looper构造的mainHandler进行post，那么waitForIdle()最终也会在主线程执行。接着看看waitForIdle()的实现。

private void waitForIdle(final Retryable retryable, final int failedAttempts) {

Looper.myQueue().addIdleHandler(new MessageQueue.IdleHandler() {

@Override public boolean queueIdle() {

postToBackgroundWithDelay(retryable, failedAttempts);

return false;

}

});

}

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这里MessageQueue.IdleHandler()回调方法的作用是当 looper 空闲的时候，会回调 queueIdle 方法，利用这个机制我们可以实现第三方库的延迟初始化，然后执行内部的postToBackgroundWithDelay()方法。接下来看看它的实现。

private void postToBackgroundWithDelay(final Retryable retryable, final int failedAttempts) {

long exponentialBackoffFactor = (long) Math.min(Math.pow(2, failedAttempts), maxBackoffFactor);

// 1

long delayMillis = initialDelayMillis * exponentialBackoffFactor;

// 2

backgroundHandler.postDelayed(new Runnable() {

@Override public void run() {

// 3

Retryable.Result result = retryable.run();

// 4

if (result == RETRY) {

postWaitForIdle(retryable, failedAttempts + 1);

}

}

}, delayMillis);

}

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先看到注释4处，可以明白，postToBackgroundWithDelay()是一个递归方法，如果result 一直等于RETRY的话，则会一直执行postWaitForIdle()方法。在回到注释1处，这里initialDelayMillis 的默认值是 5s，因此delayMillis就是5s。在注释2处，使用了在构造方法中用HandlerThread的looper新建的backgroundHandler进行异步延时执行retryable的run()方法。这个run()方法里执行的就是RefWatcher的ensureGoneAsync()方法中注释2处的ensureGone()这行代码，继续看它内部的逻辑。

16、RefWatcher#ensureGone()

---

Retryable.Result ensureGone(final KeyedWeakReference reference, final long watchStartNanoTime) {

long gcStartNanoTime = System.nanoTime();

long watchDurationMs = NANOSECONDS.toMillis(gcStartNanoTime - watchStartNanoTime);

// 1

removeWeaklyReachableReferences();

// 2

if (debuggerControl.isDebuggerAttached()) {

// The debugger can create false leaks.

return RETRY;

}

// 3

if (gone(reference)) {

return DONE;

}

// 4

gcTrigger.runGc();

removeWeaklyReachableReferences();

// 5

if (!gone(reference)) {

long startDumpHeap = System.nanoTime();

long gcDurationMs = NANOSECONDS.toMillis(startDumpHeap - gcStartNanoTime);

File heapDumpFile = heapDumper.dumpHeap();

if (heapDumpFile == RETRY_LATER) {

// Could not dump the heap.

return RETRY;

}

long heapDumpDurationMs = NANOSECONDS.toMillis(System.nanoTime() - startDumpHeap);

HeapDump heapDump = heapDumpBuilder.heapDumpFile(heapDumpFile).referenceKey(reference.key)

.referenceName(reference.name)

.watchDurationMs(watchDurationMs)

.gcDurationMs(gcDurationMs)

.heapDumpDurationMs(heapDumpDurationMs)

.build();

heapdumpListener.analyze(heapDump);

}

return DONE;

}

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在注释1处，执行了removeWeaklyReachableReferences()这个方法，接下来分析下它的含义。

private void removeWeaklyReachableReferences() {

KeyedWeakReference ref;

while ((ref = (KeyedWeakReference) queue.poll()) != null) {

retainedKeys.remove(ref.key);

}

}

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这里使用了while循环遍历 ReferenceQueue ，并从 retainedKeys中移除对应的Reference。

再看到注释2处，当Android设备处于debug状态时，会直接返回RETRY进行延时重试检测的操作。在注释3处，我们看看gone(reference)这个方法的逻辑。

private boolean gone(KeyedWeakReference reference) {

return !retainedKeys.contains(reference.key);

}

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最重要的是，勇敢的去追随自己的心灵和直觉，只有自己的心灵和直觉才知道你自己的真实想法，其他一切都是次要。

edKeys中移除对应的Reference。

再看到注释2处，当Android设备处于debug状态时，会直接返回RETRY进行延时重试检测的操作。在注释3处，我们看看gone(reference)这个方法的逻辑。

private boolean gone(KeyedWeakReference reference) {

return !retainedKeys.contains(reference.key);

}

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