Android-内存泄露知识详解
目录
- 一、内存泄露基础知识
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- 1.1内存泄漏简介
- 1.2内存泄露的本质原因
- 1.3内存泄露和内存溢出
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- 1.3.1介绍
- 1.3.2内存溢出和内存泄露的关系以及区别
- 二、Android内存管理机制
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- 2.1简介
- 2.2针对进程的内存策略
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- a. 内存分配策略
- b. 内存回收策略
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- 2.2针对对象、变量的内存策略
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- a. 内存分配策略
- b. 内存释放策略
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- 三、常见打的内存泄露原因及解决方案
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- 3.1集合类
- 3.2Static关键字修饰的成员变量
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- 注：静态成员变量有个非常典型的例子 = 单例模式
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- 3.3非静态内部类 / 匿名类
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- 3.3.1非静态内部类的实例 = 静态
- 3.3.2 多线程：AsyncTask、实现Runnable接口、继承Thread类
- 3.3.3消息传递机制：Handler
- 3.4资源对象使用后未关闭
- 3.5 其他使用
一、内存泄露基础知识
1.1内存泄漏简介
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
1.2内存泄露的本质原因
1.3内存泄露和内存溢出
1.3.1介绍
内存泄漏（memory leak）：是指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，导致系统无法及时回收内存并且分配给其他进程使用。通常少次数的内存无法及时回收并不会到程序造成什么影响，但是如果在内存本身就比较少获取多次导致内存无法正常回收时，就会导致内存不够用，最终导致内存溢出。
内存溢出 （out of memory）指程序申请内存时，没有足够的内存供申请者使用，导致数据无法正常存储到内存中。也就是说给你个int类型的存储数据大小的空间，但是却存储一个long类型的数据，这样就会导致内存溢出。
1.3.2内存溢出和内存泄露的关系以及区别
1.关系：内存泄露最终会导致内存溢出，由于系统中的内存是有限的，如果过度占用资源而不及时释放，最后会导致内存不足，从而无法给所需要存储的数据提供足够的内存，从而导致内存溢出。导致内存溢出也可能是由于在给数据分配大小时没有根据实际要求分配，最后导致分配的内存无法满足数据的需求，从而导致内存溢出。
2.区别：内存泄露是由于GC无法及时或者无法识别可以回收的数据进行及时的回收，导致内存的浪费；内存溢出是由于数据所需要的内存无法得到满足，导致数据无法正常存储到内存中。内存泄露的多次表现就是会导致内存溢出。
二、Android内存管理机制
2.1简介
2.2针对进程的内存策略
a. 内存分配策略
由 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
Android将进程分为5个优先等级，具体如下：
步骤2：Linux 内核真正回收具体进程
ActivityManagerService 对 所有进程进行评分（评分存放在变量adj中）
更新评分到Linux 内核
由Linux 内核完成真正的内存回收
2.2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
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
具体介绍如下
注：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();
}
}
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）
由于静态分配不需释放、栈式分配仅 通过帧栈自动出、入栈，较简单，故不详细描述
Java垃圾回收器（GC）的内存释放 = 垃圾回收算法，主要包括：
具体介绍如下
三、常见打的内存泄露原因及解决方案
- 常见引发内存泄露原因主要有：
- 集合类
- Static关键字修饰的成员变量
- 非静态内部类 / 匿名类
- 资源对象使用后未关闭
3.1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。由于一个集合中有许多元素，故最简单的方法是：清空集合对象和设置为null。
// 释放objectList
objectList.clear();
objectList=null;
3.2Static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
实例演示
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
2.使用 弱引用（WeakReference） 代替强引用持有实例
注：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
单例模式应该引用生命周期等于应用生命周期的对象。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;
}
}
3.3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
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）
3.3.1非静态内部类的实例 = 静态
泄露原因
若非静态内部类所创建的实例 = 静态（其生命周期 = 应用的生命周期），会因非静态内部类默认持有外部类的引用而导致外部类无法释放，最终造成内存泄露
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
3.3.2 多线程：AsyncTask、实现Runnable接口、继承Thread类
储备知识
多线程的使用方法 = 非静态内部类 / 匿名类；即线程类属于非静态内部类 / 匿名类
泄露原因
当 工作线程正在处理任务而外部类需销毁时， 由于工作线程实例 持有外部类引用，将使得外部类无法被垃圾回收器（GC）回收，从而造成内存泄露
实例演示
/**
* 方式1：新建Thread子类（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();
}
// 自定义的Thread子类
private 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();
}
}
}
}
/**
* 方式2：匿名Thread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);
// 通过匿名内部类 实现多线程
new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
Log.d(TAG, "执行了多线程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
}
}
/**
* 分析：内存泄露原因
*/
// 工作线程Thread类属于非静态内部类 / 匿名内部类，运行时默认持有外部类的引用
// 当工作线程运行时，若外部类MainActivity需销毁
// 由于此时工作线程类实例持有外部类的引用，将使得外部类无法被垃圾回收器（GC）回收，从而造成 内存泄露
解决方案
从上面可看出，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
解决方案的思路 = 使得上述任1条件不成立 即可。对应打破上述条件的解决方案如下：
/**
* 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
}
3.3.3消息传递机制：Handler
可以看我之前的文章：
Android-Handler知识详解
3.4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
3.5 其他使用
- 除了上述4种常见情况，还有一些日常的使用会导致内存泄露
- 主要包括：Context、WebView、Adapter，具体介绍如下
