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Android内存泄漏研究

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概念

根搜索算法

Android虚拟机的垃圾回收采用的是根搜索算法。GC会从根节点(GC Roots)开始对heap进行遍历。到最后,部分没有直接或者间接引用到GC Roots的就是需要回收的垃圾,会被GC回收掉。

根搜索算法相比引用计数法很好的解决了循环引用的问题。举个例子,Activity有View的引用,View也有Activity的引用,之前我还尝试去源代码里找Activity何时和View断开连接是大错特错了。当Activity finish掉之后,Activity和View的循环引用已成孤岛,不再引用到GC Roots,无需断开也会被回收掉。

内存泄漏

Android内存泄漏指的是进程中某些对象(垃圾对象)已经没有使用价值了,但是它们却可以直接或间接地引用到gc roots导致无法被GC回收。无用的对象占据着内存空间,使得实际可使用内存变小,形象地说法就是内存泄漏了。

场景

  • 类的静态变量持有大数据对象
    静态变量长期维持到大数据对象的引用,阻止垃圾回收。
  • 非静态内部类的静态实例
    非静态内部类会维持一个到外部类实例的引用,如果非静态内部类的实例是静态的,就会间接长期维持着外部类的引用,阻止被回收掉。
  • 资源对象未关闭
    资源性对象如Cursor、File、Socket,应该在使用后及时关闭。未在finally中关闭,会导致异常情况下资源对象未被释放的隐患。
  • 注册对象未反注册
    未反注册会导致观察者列表里维持着对象的引用,阻止垃圾回收。
  • Handler临时性内存泄露
    Handler通过发送Message与主线程交互,Message发出之后是存储在MessageQueue中的,有些Message也不是马上就被处理的。在Message中存在一个 target,是Handler的一个引用,如果Message在Queue中存在的时间越长,就会导致Handler无法被回收。如果Handler是非静态的,则会导致Activity或者Service不会被回收。
    由于AsyncTask内部也是Handler机制,同样存在内存泄漏的风险。
    此种内存泄露,一般是临时性的。

预防

  • 不要维持到Activity的长久引用,对activity的引用应该和activity本身有相同的生命周期。
  • 尽量使用context-application代替context-activity
  • Activity中尽量不要使用非静态内部类,可以使用静态内部类和WeakReference代替。

检测

静态检测

静态检测主要是检测资源未关闭的情况,Eclipse和Android Studio都可以检测出IO或者Socket未关闭的情况,然后在finally中关闭即可。

动态监测

动态检测主要是依靠MAT这个工具。2011年Google IO有一个主题演讲,非常详细地讲解了内存泄露的检测,包含MAT工具的使用,值得一看。
我在某项目中使用MAT检测,发现一处内存泄漏,分享一下过程。

从首页到商户列表到商户详情再退回首页执行Dump HPROF File,查看MAT中的Histogram,过滤Activity后结果如下:


仍然存在ShopInfoActivity的实例,选中右键点击Merge Shortest Paths to GC Roots,结果如下: 


可以看到ShopDatabase中维持着ShopInfoActivity的引用,查看源代码如下:

       public class ShopDatabase {
           …
           private static ShopDatabase instance;
           public static ShopDatabase getInstance(Context context) {
               if (instance == null && context != null) {
                   instance = new ShopDatabase(context);
               }
               return instance;
           }
           protected Context context;
           …
       } 

  很明显,静态变量instance长期持有context的引用,造成内存泄露。
      所以动态检测内存泄露的一个简单思路就是随意操作APP,最后返回首页,然后用MAT检测,查看是否存在Activity多于一个或者Activity不正常存在的问题。

参考资料

  

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Jason Ross:山东90后,男,现居上海

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