Android内存泄露分析

内存泄漏也称作“存储渗漏”，用动态存储分配函数动态开辟的空间，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。（其实说白了就是该内存空间使用完毕之后未回收）即所谓内存泄漏。
内存泄漏形象的比喻是“操作系统可提供给所有进程的存储空间正在被某个进程榨干”，最终结果是程序运行时间越长，占用存储空间越来越多，最终用尽全部存储空间，整个系统崩溃。所以“内存泄漏”是从操作系统的角度来看的。这里的存储空间并不是指物理内存，而是指虚拟内存大小，这个虚拟内存大小取决于磁盘交换区设定的大小。由程序申请的一块内存，如果没有任何一个指针指向它，那么这块内存就泄漏了。

内存泄露是一个持续的过程，随着版本的迭代，效果越明显。由于某些原因无法改善的泄露（如框架限制），则尽量降低泄露的内存大小。内存泄露实施后的版本，一定要验证，不必马上推行到正式版，可作为beta版持续观察是否影响/引发其他功能/问题。

首先了解一下dalvik的Garbage Collection：

如上图所示，GC会选择一些它了解还存活的对象作为内存遍历的根节点（GC Roots），比方说thread stack中的变量，JNI中的全局变量，zygote中的对象（class loader加载）等，然后开始对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。如下图蓝色部分。

Java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。

​
影响

• 导致OOM
• 糟糕的用户体验
• 鸡肋的App存活率

减少内存泄露项目的收获：

• OOM减少30%以上
• 平均使用内存从80M稳定到40M左右
• 用户体验上升，流畅度提升
• 存活率上升，推送到达率提升

类型

• IO
  
  • FileStream
  • Cursor
• Bitmap
• Context
  
  • 单例
  • Callback
• Service
  
  • BraodcastReceiver
  • ContentObserver
• Handler
• Thread

技巧

• 慎用Context

  • Context概念
  • 四大组件Context和Application的context使用参见下表
  • 

• 善用Reference

  • Java引用介绍

  • Java四种引用由高到低依次为：强引用 > 软引用 > 弱引用 > 虚引用

  • 表格说明
    

• 复用ConvertView

  • 复用详解

• 对象释放

  • 遵循谁创建谁释放的原则

  • 示例：显示调用clear列表、对象赋空值

分析​原理

• Java内存分配机制
• Java垃圾回收机制

实践分析及解决方案

• StrictMode
  
  • 使用方法：AppContext的onCreate()方法加上

StrictMode.setThreadPolicy(new
StrictMode.ThreadPolicy
                    .Builder()
                    .detectAll()
                    .penaltyLog()
                    .build());
StrictMode.setVmPolicy(new
StrictMode.VmPolicy
                    .Builder()
                    .detectAll()
                    .penaltyLog()
                    .build());

   主要检查项：内存泄露、耗时操作等

• Leakcanary

  • GitHub
• Leakcanary + StrictMode + monkey （推荐）
  
  • 使用阶段：功能测试完成后，稳定性测试开始时
  • 使用方法：安装集成了Leakcanary的包，跑monkey
  • 收获阶段：一段时间后，会发现出现N个泄露
  • 实战分析：逐条分析每个泄露并改善/修复
  • StrictMode：查看日志搜索StrictMode关键字

• Adb命令

  • 手动触发GC
  • 通过adb shell dumpsys meminfo packagename -d查看
  • 查看Activity以及View的数量
  • 越接近0越好
  • 对比进入Activity以及View前的数量和退出Activity以及View后的数量判断

• Bitmap泄露

  Bitmap泄露一般会泄露较多内存，视图片大小、位图而定
  　　
  　　

  • 经典场景：App启动图
  • 解决内存泄露前后内存相差10M+，可谓惊人
  • 解决方案：
    App启动图Activity的onDestroy()中及时回收内存

@Override
protected void onDestroy() {
    // TODO Auto-generated method stub
    super.onDestroy();
    recycleImageView(imgv_load_ad);
    }

public static void recycleImageView(View view){
        if(view==null) return;
        if(view instanceof ImageView){
            Drawable drawable=((ImageView) view).getDrawable();
            if(drawable instanceof BitmapDrawable){
                Bitmap bmp = ((BitmapDrawable)drawable).getBitmap();
                if (bmp != null && !bmp.isRecycled()){
                    ((ImageView) view).setImageBitmap(null);
                    bmp.recycle();
                    bmp=null;
                }
            }
        }
    }

• IO流未关闭
  
  • 分析：通过日志可知FileOutputStream()未关闭
  • 问题代码：

public static void copyFile(File source, File dest) {
        FileChannel inChannel = null;
        FileChannel outChannel = null;
        Log.i(TAG, "source path: " + source.getAbsolutePath());
        Log.i(TAG, "dest path: " + dest.getAbsolutePath());
        try {
            inChannel = new FileInputStream(source).getChannel();
            outChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel();
            inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

• 解决方案：
  
  • 及时关闭IO流，避免泄露

public static void copyFile(File source, File dest) {
        FileChannel inChannel = null;
        FileChannel outChannel = null;
        Log.i(TAG, "source path: " + source.getAbsolutePath());
        Log.i(TAG, "dest path: " + dest.getAbsolutePath());
        try {
            inChannel = new FileInputStream(source).getChannel();
            outChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel();
            inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (inChannel != null) {
                try {
                    inChannel.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (outChannel != null) {
                try {
                    outChannel.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

E/StrictMode: A resource was acquired at attached stack trace but never released. 
See java.io.Closeable for information on avoiding resource leaks.
java.lang.Throwable: Explicit termination method 'close' not called
    at dalvik.system.CloseGuard.open(CloseGuard.java:180)
    at java.io.FileOutputStream.<init>(FileOutputStream.java:89)
    at java.io.FileOutputStream.<init>(FileOutputStream.java:72)
    at com.heyniu.lock.utils.FileUtil.copyFile(FileUtil.java:44)
    at com.heyniu.lock.db.BackupData.backupData(BackupData.java:89)
    at com.heyniu.lock.ui.HomeActivity$11.onClick(HomeActivity.java:675)
    at android.support.v7.app.AlertController$ButtonHandler.handleMessage(AlertController.java:157)
    at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:102)
    at android.os.Looper.loop(Looper.java:148)
    at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:5417)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method)
    at com.android.internal.os.ZygoteInit$MethodAndArgsCaller.run(ZygoteInit.java:726)
    at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:616)

• 单例模式泄露
  
  • 分析：通过截图我们发现SplashActivity被ActivityUtil的实例activityStack持有
  • 引用代码：

ActivityUtil.getAppManager().add(this);

public void add(Activity activity) {
      if (activityStack == null) {
          synchronized (ActivityUtil.class){
              if (activityStack == null) {
                  activityStack = new Stack<>();
              }
          }
      }
      activityStack.add(activity);
  }

• 解决方案：
  
  • 在SplashActivity的onDestroy()生命周期移除引用

@Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        ActivityUtil.getAppManager().remove(this);
    }

• 静态变量持有Context实例泄露
  
  • 分析：长生命周期持有短什么周期引用导致泄露，详见上文四大组件Context和Application的context使用
  • 示例引用代码：

private static HttpRequest req;
public
static void HttpUtilPost(Context context, int TaskId, String url, 
String requestBody,ArrayList<HttpHeader> Headers, RequestListener 
listener) {
      // TODO Auto-generated constructor stub
      req = new HttpRequest(context, url, TaskId, requestBody, Headers, listener);
      req.post();
  }

• 解决方案：
  
  • 改为弱引用
  • pass：弱引用随时可能为空，使用前先判空
  • 示例代码：

public static void cancel(int TaskId) {
      if(req != null && req.get() != null){
          req.get().AsyncCancel(TaskId);
      }
  }

private static WeakReference<HttpRequest> req;
public
static void HttpUtilPost(Context context, int TaskId, String url, 
String requestBody,ArrayList<HttpHeader> Headers, RequestListener 
listener) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        req = new WeakReference<HttpRequest>(new HttpRequest(context, url, TaskId, requestBody, Headers, listener));
        req.get().post();
    }

改为长生命周期

private static HttpRequest req;
public
static void HttpUtilPost(Context context, int TaskId, String url, 
String requestBody,ArrayList<HttpHeader> Headers, RequestListener 
listener) {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        req = new HttpRequest(context.getApplicationContext(), url, TaskId, requestBody, Headers, listener);
        req.post();
    }

• Context泄露
• Callback泄露

• 服务未解绑注册泄露

  • 分析：一般发生在注册了某服务，不用时未解绑服务导致泄露
  • 引用代码：

private void initSensor() {
        // 获取传感器管理器
        sm = (SensorManager) container.activity.getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
        // 获取距离传感器
        acceleromererSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PROXIMITY);
        // 设置传感器监听器
        acceleromererListener = new SensorEventListener() {
        ......
        };
        sm.registerListener(acceleromererListener, acceleromererSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
    }

• 解决方案：
  
  • 在Activity的onDestroy()方法解绑服务

@Override
protected void onDestroy() {
  super.onDestroy();
  sm.unregisterListener(acceleromererListener,acceleromererSensor);
}

• Handler泄露

  • 分析：由于Activity已经关闭，Handler任务还未执行完成，其引用了Activity的实例导致内存泄露

• handler.sendEmptyMessage(0);

  • 解决方案：
    
    • 在Activity的onDestroy()方法回收Handler

@Override
protected void onDestroy() {
  super.onDestroy();
  handler.removeCallbacksAndMessages(null);
}

• 异步线程泄露
  
  • 分析：一般发生在线程执行耗时操作时，如下载，此时Activity关闭后，由于其被异步线程引用，导致无法被正常回收，从而内存泄露
  • 引用代码：

new Thread() {
  public void run() {
    imageArray = loadImageFromUrl(imageUrl);
  }.start();

• 解决方案：
  
  • 把线程作为对象提取出来
  • 在Activity的onDestroy()方法阻塞线程
    

参考：
http://bbs.51testing.com/thread-1138032-1-1.html