一切从Android的Handler讲起（八）：Handler的内存泄露

一切从Android的Handler讲起（八）：Handler的内存泄露

  前面肥柴从浅入深，以Handler的基本工作机制为导入，进一步解析Handler机制的内部底层原理、Android触摸事件原理以及Android Framework层对消息机制的应用。这一篇章作为Handler的最后一个篇章，我们依旧从Handler入手，来谈谈内存泄漏的那些事。

一、内存泄露

  内存泄漏是一个老生常谈的问题，也是面试容易问到的问题，那到底什么是内存泄漏呢？

  内存泄漏是指动态开辟的空间，在使用完毕后未释放，结果导致一直占据该内存单元，直到程序结束。

  java的优势之一就是内置了垃圾回收器GC，它帮助我们实现了自动化内存管理。但是GC再好，也有老马失前蹄的时候，它不能保证提供一个解决内存泄漏的万无一失的解决方案。而内存泄漏通俗的讲就是一部分内存空间明明已经使用了，却没有引用指向这部分空间，造成这片已经使用的空间无法处理的情况。

二、Handler的内存泄露

  当我们尝试写一个Handler的匿名对象的时候，Android Studio会有如下报错，提示我们此写法存在内存泄漏。

  那么为何Android Studio会有这种提示？

  答案很简单：因为匿名内部类默认会持有外部类Activity的引用，这样当Activity被销毁时，由于被匿名handler对象所持有而不能被释放，Activity所占用的内存就会泄露。

  这是我们都知道的答案，那么问题又来了，为啥匿名内部类会持有外部类引用？

  这就得从匿名内部类的java编译后的.class文件说起，下面是肥柴把上面的匿名内部Handler类编译后的kotlin字节码代码。我们重点看注释1的地方，可以发现编译器为匿名内部类也单独生成了一份.class文件，而且其类名为Outer$1，并为其构造函数添加了一个参数，这个参数就是Outer类的实例，这就是为什么说匿名内部类默认会持有外部类的引用。

// ================com/happyfatdoge/learningdemo/MainActivity$handler$1.class =================
// class version 52.0 (52)
// access flags 0x31
public final class com/happyfatdoge/learningdemo/MainActivity$handler$1 extends android/os/Handler {

    /** 注释1 外部Activity引用变量 */
  OUTERCLASS com/happyfatdoge/learningdemo/MainActivity <init> ()V

  // access flags 0x1
  public handleMessage(Landroid/os/Message;)V
    // annotable parameter count: 1 (visible)
    // annotable parameter count: 1 (invisible)
    @Lorg/jetbrains/annotations/NotNull;() // invisible, parameter 0
   L0
    ALOAD 1
    LDC "msg"
    INVOKESTATIC kotlin/jvm/internal/Intrinsics.checkNotNullParameter (Ljava/lang/Object;Ljava/lang/String;)V
   L1
    LINENUMBER 20 L1
    RETURN
   L2
    LOCALVARIABLE this Lcom/happyfatdoge/learningdemo/MainActivity$handler$1; L0 L2 0
    LOCALVARIABLE msg Landroid/os/Message; L0 L2 1
    MAXSTACK = 2
    MAXLOCALS = 2

  // access flags 0x0
  <init>()V
   L0
    LINENUMBER 17 L0
    ALOAD 0
   L1
    LINENUMBER 17 L1
    INVOKESPECIAL android/os/Handler.<init> ()V
    RETURN
   L2
    LOCALVARIABLE this Lcom/happyfatdoge/learningdemo/MainActivity$handler$1; L0 L2 0
    MAXSTACK = 1
    MAXLOCALS = 1

  @Lkotlin/Metadata;(mv={1, 5, 1}, k=1, d1={"\u0000\u0017\n\u0000\n\u0002\u0018\u0002\n\u0000\n\u0002\u0010\u0002\n\u0000\n\u0002\u0018\u0002\n\u0000*\u0001\u0000\u0008\n\u0018\u00002\u00020\u0001J\u0010\u0010\u0002\u001a\u00020\u00032\u0006\u0010\u0004\u001a\u00020\u0005H\u0016\u00a8\u0006\u0006"}, d2={"com/happyfatdoge/learningdemo/MainActivity$handler$1", "Landroid/os/Handler;", "handleMessage", "", "msg", "Landroid/os/Message;", "LearningDemo.app.main"})
  // access flags 0x19
  public final static INNERCLASS com/happyfatdoge/learningdemo/MainActivity$handler$1 null null
  // compiled from: MainActivity.kt
}

  同理，非静态内部类也是默认持有了外部类引用，而容易造成内存泄漏。

  现在我们回到正题，因为Handler这个匿名内部类持有外部Activity的引用，导致Activity销毁时无法释放其内存，那为何Activity被引用了就无法释放Activity的内存呢？

  这里就涉及到了JVM的垃圾回收机制：如果GC Root到这个对象是引用链可达的话，那么此时就不能被GC垃圾回收掉此对象的内存。

  而JVM内能充当GC Root对象的可以分为几种：1). 虚拟机栈/本地方法栈中JNI中的引用的对象。2). System Class Loader/Boot Class Loader加载的类对象。3). 激活状态的Thread 线程。4). 方法区中的常量引用的对象。5). 方法区里的类静态属性所引用的对象，等等。

  肥柴利用内存泄漏工具分析Handler泄漏的真实引用链：Activity -> handler -> message -> queue -> UI线程。用最容易理解的一句话来回答为何会导致无法释放Activity的内存：由于激活状态的Thread线程是GC Root对象，此处对应了UI线程，那么由于UI线程一直处于激活状态，导致了这条引用链上的所有对象都不能被GC内存回收掉。

  那根据这个理论，如果我们现在的handler关联的looper是子线程而非UI线程的话，因为随着子线程运行完毕，子线程的Looper和MessageQueue、Handler对象也随之消亡，这条引用链也就断裂了，Activity销毁后就可以被GC回收掉！

三、Handler内存泄漏的处理

  既然我们知道了内存泄漏的真实原因，如何处理Handler引发的内存泄漏呢？

  最常见的答案便是：将Handler声明为静态内部类，同时为了能够使用到Activity的引用，可以使用弱引用处理Activity引用，避免GC无法释放Activity。

  那有更简单更好的方法吗？

  其实是有的，这是肥柴也是很多读者最容易忽视的方法，同时也是最简单的方法：就是在Activity onDestroy()时调用handler.removeCallbacksAndMessages(null)，这样就把Queue里所有的Message都remove掉了，之前说过Message被Message pool回收掉会reset，因此不会再引用Handler，这条引用链就断掉了。

 - - - - - Handler的内存泄露完 - - - - -

结束

  至此关于Handler的相关内容也就结束了，后续如有补充在继续扩展本篇章。

  一、一切从Android的Handler讲起（一）：Handler工作机制

  二、一切从Android的Handler讲起（二）：Message

  三、一切从Android的Handler讲起（三）：Looper的唯一性——ThreadLocal

  四、一切从Android的Handler讲起（四）：Looper消息获取

  五、一切从Android的Handler讲起（五）：延迟消息实现原理与消息机制的基本原理

  六、一切从Android的Handler讲起（六）：Android触摸事件基本原理

  七、一切从Android的Handler讲起（七）：Handler在Android系统框架层的应用

  八、一切从Android的Handler讲起（八）：Handler的内存泄露

  篇章系列参考资料：https://www.zhihu.com/people/jing-shen-ling-xiu-68-79/posts

 - - - - - 一切从Android的Handler讲起篇章完 - - - - -