Android基础(29)内存泄漏

1)oom是什么?
2)什么情况导致oom?
3)有什么解决方法可以避免OOM?
4)Oom 是否可以try catch?为什么?
5)内存泄漏是什么?
6)什么情况导致内存泄漏?
7)如何防止线程的内存泄漏?
8)内存泄露场的解决方法
9)内存泄漏和内存溢出区别?
10)用IDE如何分析内存泄漏?

11)ANR产生的原因是什么?
12)ANR定位和修正
13)广播引起anr的时间限制是多少?

1. 简介

即 ML (Memory Leak)
指 程序在申请内存后,当该内存不需再使用 但 却无法被释放 & 归还给 程序的现象。
从机制上的角度来说:
出现内存泄露的原因是 无意识地持有对象引用,使得 持有引用者的生命周期 > 被引用者的生命周期

2. Android 内存管理机制
2.1 概述
2.2 针对进程的内存策略

a. 内存分配策略
ActivityManagerService 集中管理 所有进程的内存分配
b. 内存回收策略

  • 步骤1:Application Framework 决定回收的进程类型
    Android中的进程 是托管的;当进程空间紧张时,会 按进程优先级低->>高的顺序 自动回收进程

  • 步骤2:Linux 内核真正回收具体进程

    1. ActivityManagerService 对 所有进程进行评分(评分存放在变量adj中)
    2. 更新评分到Linux 内核
    3. 由Linux 内核完成真正的内存回收
2.3 针对对象、变量的内存策略
  • Android的对于对象、变量的内存策略同 Java
  • 内存管理 = 对象 / 变量的内存分配 + 内存释放

a. 内存分配策略

  • 对象 / 变量的内存分配 由程序自动 负责
  • 共有3种:静态分配、栈式分配、 & 堆式分配,分别面向静态变量、局部变量 & 对象实例

用1个实例讲解 内存分配

public class Sample {    
    int s1 = 0;
    Sample mSample1 = new Sample();   

    // 方法中的局部变量s2、mSample2存放在 栈内存
    // 变量mSample2所指向的对象实例存放在 堆内存
    // 该实例的成员变量s1、mSample1也存放在栈中
    public void method() {        
        int s2 = 0;
        Sample mSample2 = new Sample();
    }
}
    // 变量mSample3所指向的对象实例存放在堆内存
    // 该实例的成员变量s1、mSample1也存放在栈中
    Sample mSample3 = new Sample();

b. 内存释放策略

  • 对象 / 变量的内存释放 由Java垃圾回收器(GC) / 帧栈 负责
  • 此处主要讲解对象分配(即堆式分配)的内存释放策略 = Java垃圾回收器(GC)
  • Java垃圾回收器(GC)的内存释放 = 垃圾回收算法,主要包括:


2.4 常见的内存泄露原因 & 解决方案
  1. 集合类
  2. Static关键字修饰的成员变量
  3. 非静态内部类 / 匿名类
  4. 资源对象使用后未关闭
2.4.1 集合类
  • 内存泄露原因
    集合类 添加元素后,仍引用着 集合元素对象,导致该集合元素对象不可被回收,从而 导致内存泄漏
  • 实例演示
// 通过 循环申请Object 对象 & 将申请的对象逐个放入到集合List
List objectList = new ArrayList<>();        
       for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Object o = new Object();
            objectList.add(o);
            o = null;
        }
// 虽释放了集合元素引用的本身:o=null)
// 但集合List 仍然引用该对象,故垃圾回收器GC 依然不可回收该对象
 
 
  • 解决方案
    集合类 添加集合元素对象 后,在使用后必须从集合中删除

由于1个集合中有许多元素,故最简单的方法 = 清空集合对象 & 设置为null

 // 释放objectList
        objectList.clear();
        objectList = null;
2.4.2 Static 关键字修饰的成员变量
  • 储备知识
    被 Static 关键字修饰的成员变量的生命周期 = 应用程序的生命周期
  • 泄露原因
    若使被 Static 关键字修饰的成员变量 引用耗费资源过多的实例(如Context),则容易出现该成员变量的生命周期 > 引用实例生命周期的情况,当引用实例需结束生命周期销毁时,会因静态变量的持有而无法被回收,从而出现内存泄露
  • 实例讲解
public class ClassName {
 // 定义1个静态变量
 private static Context mContext;
 //...
// 引用的是Activity的context
 mContext = context; 

// 当Activity需销毁时,由于mContext = 静态 & 生命周期 = 应用程序的生命周期,故 Activity无法被回收,从而出现内存泄露

}
  • 解决方案
    1. 尽量避免 Static 成员变量引用资源耗费过多的实例(如 Context)

    若需引用 Context,则尽量使用Applicaiton的Context

    1. 使用 弱引用(WeakReference) 代替 强引用 持有实例

静态成员变量有个非常典型的例子 = 单例模式

  • 储备知识
    单例模式 由于其静态特性,其生命周期的长度 = 应用程序的生命周期
  • 泄露原因
    若1个对象已不需再使用 而单例对象还持有该对象的引用,那么该对象将不能被正常回收 从而 导致内存泄漏
  • 实例演示
// 创建单例时,需传入一个Context
// 若传入的是Activity的Context,此时单例 则持有该Activity的引用
// 由于单例一直持有该Activity的引用(直到整个应用生命周期结束),即使该Activity退出,该Activity的内存也不会被回收
// 特别是一些庞大的Activity,此处非常容易导致OOM

public class SingleInstanceClass {    
    private static SingleInstanceClass instance;    
    private Context mContext;    
    private SingleInstanceClass(Context context) {        
        this.mContext = context; // 传递的是Activity的context
    }  

    public SingleInstanceClass getInstance(Context context) {        
        if (instance == null) {
            instance = new SingleInstanceClass(context);
        }        
        return instance;
    }
}

解决方案
单例模式引用的对象的生命周期 = 应用的生命周期

如上述实例,应传递Application的Context,因Application的生命周期 = 整个应用的生命周期

public class SingleInstanceClass {    
    private static SingleInstanceClass instance;    
    private Context mContext;    
    private SingleInstanceClass(Context context) {        
        this.mContext = context.getApplicationContext(); // 传递的是Application 的context
    }    

    public SingleInstanceClass getInstance(Context context) {        
        if (instance == null) {
            instance = new SingleInstanceClass(context);
        }        
        return instance;
    }
}
2.4.3 非静态内部类 / 匿名类
  • 储备知识
    非静态内部类 / 匿名类 默认持有 外部类的引用;而静态内部类则不会
    非静态内部类的实例 = 静态

  • 常见情况
    3种,分别是:非静态内部类的实例 = 静态、多线程、消息传递机制(Handler)

  • 解决方案

    1. 将非静态内部类设置为:静态内部类(静态内部类默认不持有外部类的引用)
    2. 该内部类抽取出来封装成一个单例
    3. 尽量 避免 非静态内部类所创建的实例 = 静态

若需使用Context,建议使用 Application 的 Context

多线程:AsyncTask、实现Runnable接口、继承Thread类

  • 解决方案
    造成内存泄露的原因有2个关键条件:
    1. 存在 "工作线程实例 持有外部类引用" 的引用关系
    2. 工作线程实例的生命周期 > 外部类的生命周期,即工作线程仍在运行 而 外部类需销毁
      解决思路:让这两个条件之一不成立即可。
// 共有2个解决方案:静态内部类 & 当外部类结束生命周期时,强制结束线程
// 具体描述如下

   /** 
     * 解决方式1:静态内部类
     * 原理:静态内部类 不默认持有外部类的引用,从而使得 “工作线程实例 持有 外部类引用” 的引用关系 不复存在
     * 具体实现:将Thread的子类设置成 静态内部类
     */  
        public class MainActivity extends AppCompatActivity {

        public static final String TAG = "carson:";
        @Override
        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);

            // 通过创建的内部类 实现多线程
            new MyThread().start();

        }
        // 分析1:自定义Thread子类
        // 设置为:静态内部类
        private static class MyThread extends Thread{
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                    Log.d(TAG, "执行了多线程");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

   /** 
     * 解决方案2:当外部类结束生命周期时,强制结束线程
     * 原理:使得 工作线程实例的生命周期 与 外部类的生命周期 同步
     * 具体实现:当 外部类(此处以Activity为例) 结束生命周期时(此时系统会调用onDestroy()),强制结束线程(调用stop())
     */ 
     @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        Thread.stop();
        // 外部类Activity生命周期结束时,强制结束线程
    }

Handler弱引用方式

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    public static final String TAG = "carson:";
    private Handler showhandler;

    // 主线程创建时便自动创建Looper & 对应的MessageQueue
    // 之后执行Loop()进入消息循环
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        //1. 实例化自定义的Handler类对象->>分析1
        //注:
            // a. 此处并无指定Looper,故自动绑定当前线程(主线程)的Looper、MessageQueue;
            // b. 定义时需传入持有的Activity实例(弱引用)
        showhandler = new FHandler(this);

        // 2. 启动子线程1
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                // a. 定义要发送的消息
                Message msg = Message.obtain();
                msg.what = 1;// 消息标识
                msg.obj = "AA";// 消息存放
                // b. 传入主线程的Handler & 向其MessageQueue发送消息
                showhandler.sendMessage(msg);
            }
        }.start();

        // 3. 启动子线程2
        new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                // a. 定义要发送的消息
                Message msg = Message.obtain();
                msg.what = 2;// 消息标识
                msg.obj = "BB";// 消息存放
                // b. 传入主线程的Handler & 向其MessageQueue发送消息
                showhandler.sendMessage(msg);
            }
        }.start();
    }

    // 分析1:自定义Handler子类
    // 设置为:静态内部类
    private static class FHandler extends Handler{

        // 定义 弱引用实例
        private WeakReference reference;

        // 在构造方法中传入需持有的Activity实例
        public FHandler(Activity activity) {
            // 使用WeakReference弱引用持有Activity实例
            reference = new WeakReference(activity); }

        // 通过复写handlerMessage() 从而确定更新UI的操作
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case 1:
                    Log.d(TAG, "收到线程1的消息");
                    break;
                case 2:
                    Log.d(TAG, " 收到线程2的消息");
                    break;
            }
        }
    }
}
2.4.4 资源对象使用后未关闭
  • 泄露原因
    对于资源的使用(如 广播BraodcastReceiver、文件流File、数据库游标Cursor、图片资源Bitmap等),若在Activity销毁时无及时关闭 / 注销这些资源,则这些资源将不会被回收,从而造成内存泄漏
  • 解决方案
    在Activity销毁时 及时关闭 / 注销资源
// 对于 广播BraodcastReceiver:注销注册
unregisterReceiver()

// 对于 文件流File:关闭流
InputStream / OutputStream.close()

// 对于数据库游标cursor:使用后关闭游标
cursor.close()

// 对于 图片资源Bitmap:Android分配给图片的内存只有8M,若1个Bitmap对象占内存较多,当它不再被使用时,应调用recycle()回收此对象的像素所占用的内存;最后再赋为null 
Bitmap.recycle();
Bitmap = null;

// 对于动画(属性动画)
// 将动画设置成无限循环播放repeatCount = “infinite”后
// 在Activity退出时记得停止动画
2.4.6 其他

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