南尘 阅读(283) 评论(0)

由于最近各种各样的原因导致我很久都没有更新博客了,不过等我一有时间,就会与各位小伙伴分享我的心得的。先说说最近遇到的各种苦逼的内存优化,做了一些小总结。

 

在这里先推荐两种内存检查的方式:

  • MAT(Memory Analyzer Tool),点我下载。具体使用这个网上一大篇,楼主一有时间也会为大家一步步奉上。
  • 强大的开源内存检测工具LeakCanary。

            leakcanary是一个开源项目,一个内存泄露自动检测工具,是著名的GitHub开源组织Square贡献的,它的主要优势就在于自动化过早的发觉内存泄露、配置简单、抓取贴心,缺点在于还存在一些bug,不过正常使用百分之九十情况是OK的,其核心原理与MAT工具类似。

因为配置十分简单,只需要几句话就好!!!这里就不多说了,大家可以看官方文档,简单直白。

 

再多的言语不如一个例子来的爽!下面就一些常见的android内存泄漏做一些实质性的处理。

 

1)永远的Singleton

       单例的使用在我们的程序中随处可见,因为使用它可以完美的解决我们在程序中重复创建对象的问题,不过可别小瞧它。由于单例的静态特性,使得它的生命周期和应用的生命周期会一样长,所以一旦使用有误,小心无限制的持有Activity的引用而导致内存泄漏。比如,下面的例子。

 1 package com.example.nanchen.anrsolutiondemo.singleton;
 2 
 3 import android.content.Context;
 4 
 5 /**
 6  * @author nanchen
 7  * @fileName ANRSolutionDemo
 8  * @packageName com.example.nanchen.anrsolutiondemo.singleton
 9  * @date 2016/09/23  11:27
10  */
11 public class SingletonBad {
12     private static SingletonBad singletonBad;
13     private Context context;
14 
15     private SingletonBad(Context context){
16         this.context = context;
17     }
18 
19     public static SingletonBad getInstance(Context context){
20         if (singletonBad == null){
21             singletonBad = new SingletonBad(context);
22         }
23         return singletonBad;
24     }
25 }

这个错误在生活中再普遍不过,很正常的一个单例模式,可就由于传入的是一个Context,而这个Context的生命周期的长短就尤为重要了。如果我们传入的是Activity的Context,当这个Context所对应的Activity退出的时候,由于该Context的引用被单例对象所持有,其生命周期等于整个应用程序的生命周期,所以当前Activity退出时它的内存并不会回收,这造成的内存泄漏就可想而知了。

正确的方式应该是把传入的Context换为和应用的生命周期一样长的Application的Context;

 1 package com.example.nanchen.anrsolutiondemo.singleton;
 2 
 3 import android.content.Context;
 4 
 5 /**
 6  * @author nanchen
 7  * @fileName ANRSolutionDemo
 8  * @packageName com.example.nanchen.anrsolutiondemo.singleton
 9  * @date 2016/09/23  11:29
10  */
11 public class SingletonGood {
12     private static SingletonGood singletonGood;
13     private Context context;
14 
15     private SingletonGood(Context context){
16         this.context = context.getApplicationContext();//获取Application的context避免内存泄漏
17     }
18 
19     public static SingletonGood getInstance(Context context){
20         if (singletonGood == null){
21             singletonGood = new SingletonGood(context);
22         }
23         return singletonGood;
24     }
25 }

当然,你也可以直接连Context都不用传入了。重写application,提供静态的getContext方法

 1 package com.example.nanchen.anrsolutiondemo.singleton;
 2 
 3 import android.app.Application;
 4 import android.content.Context;
 5 
 6 /**
 7  * @author nanchen
 8  * @fileName ANRSolutionDemo
 9  * @packageName com.example.nanchen.anrsolutiondemo.singleton
10  * @date 2016/09/23  11:32
11  */
12 public class DemoApplication extends Application {
13     private static DemoApplication demoApplication;
14 
15     public static DemoApplication getInstance(){
16         return demoApplication;
17     }
18 
19     public static Context getContext(){
20         return demoApplication.getApplicationContext();
21     }
22 
23     @Override
24     public void onCreate() {
25         super.onCreate();
26         demoApplication = this;
27     }
28 }

自然就可以直接不用传入Context

 1 package com.example.nanchen.anrsolutiondemo.singleton;
 2 
 3 import android.content.Context;
 4 
 5 /**
 6  * @author nanchen
 7  * @fileName ANRSolutionDemo
 8  * @packageName com.example.nanchen.anrsolutiondemo.singleton
 9  * @date 2016/09/23  11:32
10  */
11 public class SingletonGoodNew {
12     private static SingletonGoodNew singletonGoodNew;
13 
14     private Context context;
15     
16     private SingletonGoodNew(){
17         this.context = DemoApplication.getContext();
18     }
19 
20     public static SingletonGoodNew getInstance(){
21         if (singletonGoodNew == null){
22             singletonGoodNew = new SingletonGoodNew();
23         }
24         return singletonGoodNew;
25     }
26 }

 

 

2)令人心塞的Handler

       这个东西在我最近遇到的最多了,而它也是我们在内存泄漏中最为常见的,也许你的一个小忽略就会导致内存泄漏。在android的新版本中,我们被要求必须把网络任务等耗时操作置于新线程来处理,我们通常会采用Handler。但Handler不是万能的,若是我们的编写不规范就有可能会造成内存泄漏。另外,我们知道,Handler、Message和MessageQueue都是相互关联在一起的,万一Handler发送的Message尚未被处理,则该Message及发送它的Handler对象将会被线程MessageQueue一直持有。

       由于Handler属于TLS(Thread Local Storage)变量,生命周期和Activity是不一致的。因此这种实现方式一般很难保证跟View或者Activity的生命周期一致,故很容易导致无法正确释放。比如:

 1 package com.example.nanchen.anrsolutiondemo.handler;
 2 
 3 import android.os.Bundle;
 4 import android.os.Handler;
 5 import android.os.Message;
 6 import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
 7 
 8 import com.example.nanchen.anrsolutiondemo.R;
 9 
10 public class HandlerBadActivity extends AppCompatActivity {
11 
12     private final Handler handler = new Handler(){
13         @Override
14         public void handleMessage(Message msg) {
15             super.handleMessage(msg);
16         }
17     };
18 
19     @Override
20     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
21         super.onCreate(savedInstanceState);
22         setContentView(R.layout.activity_handler_bad);
23 
24         // 延迟10s发送一个消息
25         handler.postDelayed(new Runnable() {
26             @Override
27             public void run() {
28                 // write something
29             }
30         },1000*60*5);
31 
32         this.finish();
33     }
34 }

在例子中,我们申明了一个延迟5分钟执行的消息Message。当该Activity被finish的时候,延迟任务的Message还存在于主线程中,它持有该Activity的Handler引用,所以此时Finish掉的Activity就不会回收了,所以造成了内存泄漏(因handler为非静态内部类,它会持有外部类的引用,在这里就是当前的Activity)。

修复:这个解决也是可以通过把其声明为static的,则其存活期就跟activity的生命周期无关了。不过倘若用到Context等外部类的非static对象,还是应该通过弱引用传入。比如:

 1 package com.example.nanchen.anrsolutiondemo.handler;
 2 
 3 import android.os.Bundle;
 4 import android.os.Handler;
 5 import android.os.Message;
 6 import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
 7 
 8 import com.example.nanchen.anrsolutiondemo.R;
 9 
10 import java.lang.ref.WeakReference;
11 
12 public class HandlerGoodActivity extends AppCompatActivity {
13 
14     private static final class MyHandler extends Handler{
15         private final WeakReference<HandlerGoodActivity> mActivity;
16 
17         public MyHandler(HandlerGoodActivity activity){
18             this.mActivity = new WeakReference<HandlerGoodActivity>(activity);//使用弱引用
19         }
20 
21         @Override
22         public void handleMessage(Message msg) {
23             super.handleMessage(msg);
24             HandlerGoodActivity activity = mActivity.get();
25             if (activity != null){
26                 // write something
27             }
28         }
29     }
30 
31     private final MyHandler myHandler = new MyHandler(this);
32 
33     // 匿名内部类在static的时候绝对不会持有外部类的引用
34     private static final Runnable RUNNABLE = new Runnable() {
35         @Override
36         public void run() {
37 
38         }
39     };
40 
41     @Override
42     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
43         super.onCreate(savedInstanceState);
44         setContentView(R.layout.activity_handler_good);
45 
46         myHandler.postDelayed(RUNNABLE,1000*60*5);
47     }
48 }

综述:推荐使用静态内部类+弱引用WeakReference这种方式,但要注意每次使用前判空。

说到若引用,这里再提下java的几种引用类型:Strong reference,SoftReference,WeakReference和PhatomReference

在android开发中,为了防止内存溢出,在处理一些占用内存大并且生命周期较长的对象的时候,可以尽量地使用软引用和弱引用技术。

比如,保存Bitmap的软引用到HashMap。

 1 package com.example.nanchen.anrsolutiondemo.photo;
 2 
 3 import android.graphics.Bitmap;
 4 import android.graphics.BitmapFactory;
 5 
 6 import java.lang.ref.SoftReference;
 7 import java.util.HashMap;
 8 
 9 /**
10  * @author nanchen
11  * @fileName ANRSolutionDemo
12  * @packageName com.example.nanchen.anrsolutiondemo.photo
13  * @date 2016/09/23  11:58
14  */
15 public class CacheBySoftRef {
16 
17     // 首先定义一个HashMap,保存软应用对象
18     private HashMap<String,SoftReference<Bitmap>> imageCache =  new HashMap<>();
19     // 再来定义一个方法,保存Bitmap的软引用到HashMap
20     public void addBitmapToCache(String path){
21         // 强引用的Bitmap对象
22         Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
23         // 软引用的Bitmap对象
24         SoftReference<Bitmap> softBitmap = new SoftReference<Bitmap>(bitmap);
25         // 添加该对象到Map使其缓存
26         imageCache.put(path,softBitmap);
27     }
28 
29     // 获取的时候,可以通过SoftReference的get()的方法得到Bitmap对象
30     public Bitmap getBitmapByPath(String path){
31         // 从缓存中取软引用的Bitmap对象
32         SoftReference<Bitmap> softBitmap = imageCache.get(path);
33         // 判断是否存在软引用
34         if (softBitmap == null){
35             return null;
36         }
37         // 通过软引用取出Bitmap对象,如果由于内存不足Bitmap被回收,则取得空;
38         // 如果未被回收,则可重复使用,提高速度
39         Bitmap bitmap = softBitmap.get();
40         return bitmap;
41     }
42 }

使用软引用以后,在OutOfMemory异常发生之前,这些缓存的图片资源的内存空间可以被释放掉的,从而避免内存达到上限,避免Crash发生。

如果只是想避免OutOfMemory异常的发生,则可以使用软引用。如果对于应用的性能更在意,想尽快回收一些占用内存比较大的对象,则可以使用弱引用。

另外可以根据对象是否经常使用来判断选择软引用还是弱引用。如果该对象可能会经常使用的,就尽量用软引用。如果该对象不被使用的可能性更大些,就可以用弱引用。

ok,继续回到主题。前面所说的,创建一个静态Handler内部类,然后对 Handler 持有的对象使用弱引用,这样在回收时也可以回收 Handler 持有的对象,但是这样做虽然避免了 Activity 泄漏,不过 Looper 线程的消息队列中还是可能会有待处理的消息,所以我们在 Activity 的 Destroy 时或者 Stop 时应该移除消息队列 MessageQueue 中的消息。

下面几个方法都可以移除 Message:

 

 

3)匿名内部类/非静态内部类,它们方便却暗藏杀机

       android开发经常会继承实现Activity或者Fragment或者View。如果你使用了匿名类,而又被异步线程所引用,那得小心,如果没有任何措施同样会导致内存泄漏的

 1 package com.example.nanchen.anrsolutiondemo.innerClass;
 2 
 3 import android.os.Bundle;
 4 import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
 5 
 6 import com.example.nanchen.anrsolutiondemo.R;
 7 
 8 public class MainActivity extends AppCompatActivity {
 9 
10     private static TestInnerBad testInnerBad = null;
11 
12     class TestInnerBad{
13 
14     }
15 
16     @Override
17     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
18         super.onCreate(savedInstanceState);
19         setContentView(R.layout.activity_inner_bad);
20 
21         if (testInnerBad == null){
22             testInnerBad = new TestInnerBad();
23         }
24 
25         Runnable runnable1 = new MyRunnable();
26         Runnable runnable2 = new Runnable() {
27             @Override
28             public void run() {
29 
30             }
31         };
32     }
33 
34     private static class MyRunnable implements Runnable{
35 
36         @Override
37         public void run() {
38 
39         }
40     }
41 
42 }

runnable1 和 runnable2的区别就是,runnable2使用了匿名内部类,我们看看引用时的引用内存

可以看到,runnable1是没有什么特别的。但runnable2多出了一个MainActivity的引用,若是这个引用再传入到一个异步线程,此线程在和Activity生命周期不一致的时候,也就造成了Activity的泄露。

 

4)前辈箴言——善用static成员变量

      前面就很明显,当我们的成员变量是static的时候,那么它的生命周期将和整个app的生命周期一致。

      这必然会导致一系列问题,如果你的app进程设计上是长驻内存的,那即使app切到后台,这部分内存也不会被释放。按照现在手机app内存管理机制,占内存较大的后台进程将优先回收,因为如果此app做过进程互保保活,那会造成app在后台频繁重启。当手机安装了你参与开发的app以后一夜时间手机被消耗空了电量、流量,你的app不得不被用户卸载或者静默。

这里修复的方法是:

不要在类初始时初始化静态成员。可以考虑lazy初始化(延迟加载)。架构设计上要思考是否真的有必要这样做,尽量避免。如果架构需要这么设计,那么此对象的生命周期你有责任管理起来。

 

5)远离非静态内部类,多用private static class。

      在我们的日常代码中,这样的情况似乎很常见,及直接写一个class就这么光秃秃的情况。

      

   

这样就在Activity内部创建了一个非静态内部类的单例,每次启动Activity时都会使用该单例的数据,这样虽然避免了资源的重复创建,不过这种写法却会造成内存泄漏,因为非静态内部类默认会持有外部类的引用,而该非静态内部类又创建了一个静态的实例,该实例的生命周期和应用的一样长,这就导致了该静态实例一直会持有该Activity的引用,导致Activity的内存资源不能正常回收。正确的做法为:

将该内部类设为静态内部类或将该内部类抽取出来封装成一个单例,如果需要使用Context,请按照上面推荐的使用Application 的 Context。当然,Application 的 context 不是万能的,所以也不能随便乱用,对于有些地方则必须使用 Activity 的 Context,对于Application,Service,Activity三者的Context的应用场景如下:

其中: NO1表示 Application 和 Service 可以启动一个 Activity,不过需要创建一个新的 task 任务队列。而对于 Dialog 而言,只有在 Activity 中才能创建

 

6)做一个小的总结

  • 构造Adapter时,没有使用缓存的 convertView
  • Bitmap对象不在使用时调用recycle()释放内存
  • Context使用不当造成内存泄露:不要对一个Activity Context保持长生命周期的引用。尽量在一切可以使用应用ApplicationContext代替Context的地方进行替换。
  • 非静态内部类的静态实例容易造成内存泄漏:即一个类中如果你不能够控制它其中内部类的生命周期(譬如Activity中的一些特殊Handler等),则尽量使用静态类和弱引用来处理(譬如ViewRoot的实现)。
  • 警惕线程未终止造成的内存泄露;譬如在Activity中关联了一个生命周期超过Activity的Thread,在退出Activity时切记结束线程。一个典型的例子就是HandlerThread的run方法是一个死循环,它不会自己结束,线程的生命周期超过了Activity生命周期,我们必须手动在Activity的销毁方法中中调运thread.getLooper().quit();才不会泄露。
  • 对象的注册与反注册没有成对出现造成的内存泄露;譬如注册广播接收器、注册观察者(典型的譬如数据库的监听)等。
  • 创建与关闭没有成对出现造成的泄露;譬如Cursor资源必须手动关闭,WebView必须手动销毁,流等对象必须手动关闭等。
  • 不要在执行频率很高的方法或者循环中创建对象(比如onmeasure),可以使用HashTable等创建一组对象容器从容器中取那些对象,而不用每次new与释放。
  • 避免代码设计模式的错误造成内存泄露;譬如循环引用,A持有B,B持有C,C持有A,这样的设计谁都得不到释放。

 

真相只有一个:

内存泄漏实在太普遍了,真是防不胜防。不过我想告诉广大的小伙伴,程序员嘛,谁还不踩个坑,跳出来,拍拍身上的灰尘,总结一下,过两天又是一条帮帮的coder。你可以的。