Android常见内存问题及优化

程序员文章站 2022-04-18 22:55:59

...

一、内存泄漏

1、单例导致内存泄漏

单例模式在Android开发中会经常用到，但是如果使用不当就会导致内存泄露。因为单例的静态特性使得它的生命周期同应用的生命周期一样长，如果一个对象已经没有用处了，但是单例还持有它的引用，那么在整个应用程序的生命周期它都不能正常被回收，从而导致内存泄露。

public class AppSettings {

    private static AppSettings sInstance;
    private Context mContext;

    private AppSettings(Context context) {
        this.mContext = context;
    }

    public static AppSettings getInstance(Context context) {
        if (sInstance == null) {
            sInstance = new AppSettings(context);
        }
        return sInstance;
    }
}

如果我们在调用getInstance(Context context)方法的时候传入的context参数是Activity、Service等上下文，就会导致内存泄露。为了避免这样单例导致内存泄露，我们可以将context参数改为全局的上下文：

private AppSettings(Context context) {
    this.mContext = context.getApplicationContext();
}

2、静态变量导致内存泄露

静态变量存储在方法区，它的生命周期从类加载开始，到整个进程结束。一旦静态变量初始化后，它所持有的引用只有等到进程结束才会释放。

例如：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static Info sInfo;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        if (sInfo != null) {
            sInfo = new Info(this);
        }
    }
}

class Info {
    public Info(Activity activity) {
    }
}

Info作为Activity的静态成员，并且持有Activity的引用，但是sInfo作为静态变量，生命周期肯定比Activity长。所以当Activity退出后，sInfo仍然引用了Activity，Activity不能被回收，这就导致了内存泄露。

解决方式：我们在新建静态持有的变量的时候需要多考虑一下各个成员之间的引用关系，并且尽量少地使用静态持有的变量，以避免发生内存泄露。也可以在适当的时候讲静态量重置为null，使其不再持有引用，这样也可以避免内存泄露。

3、Handler内存泄露

ublic class MainActivity extends AppCompatActivity {
    
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        start();
    }

    private void start() {
        Message msg = Message.obtain();
        msg.what = 1;
        mHandler.sendMessage(msg);
    }

    private Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            if (msg.what == 1) {
                // 做相应逻辑
            }
        }
    };
}

熟悉Handler消息机制的都知道，mHandler会作为成员变量保存在发送的消息msg中，即msg持有mHandler的引用，而mHandler是Activity的非静态内部类实例，即mHandler持有Activity的引用，那么我们就可以理解为msg间接持有Activity的引用。msg被发送后先放到消息队列MessageQueue中，然后等待Looper的轮询处理（MessageQueue和Looper都是与线程相关联的，MessageQueue是Looper引用的成员变量，而Looper是保存在ThreadLocal中的）。那么当Activity退出后，msg可能仍然存在于消息对列MessageQueue中未处理或者正在处理，那么这样就会导致Activity无法被回收，以致发生Activity的内存泄露。

解决方法：采用静态内部类+弱引用的方式

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private Handler mHandler;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mHandler = new MyHandler(this);
        start();
    }

    private void start() {
        Message msg = Message.obtain();
        msg.what = 1;
        mHandler.sendMessage(msg);
    }

    private static class MyHandler extends Handler {

        private WeakReference<MainActivity> activityWeakReference;

        public MyHandler(MainActivity activity) {
            activityWeakReference = new WeakReference<>(activity);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            MainActivity activity = activityWeakReference.get();
            if (activity != null) {
                if (msg.what == 1) {
                    // 做相应逻辑
                }
            }
        }
    }
}

mHandler通过弱引用的方式持有Activity，当GC执行垃圾回收时，遇到Activity就会回收并释放所占据的内存单元。这样就不会发生内存泄露了。但是msg还是有可能存在消息队列MessageQueue中，所以更好的是在Activity销毁时就将mHandler的回调和发送的消息给移除掉。

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

同理，在使用Thread或者AsyncTask时也可能发生类似Handler的内存泄漏。

例如：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 模拟相应耗时逻辑
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
}

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        new AsyncTask<Void, Void, Void>() {
            @Override
            protected Void doInBackground(Void... params) {
                // 模拟相应耗时逻辑
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return null;
            }
        }.execute();
    }
}

解决方法同样是：采用静态内部类+弱引用的方式

4、未取消注册或回调导致内存泄露

注册广播后在Activity销毁后一定要取消注册！

在注册观察则模式的时候，如果不及时取消也会造成内存泄露。比如使用Retrofit+RxJava注册网络请求的观察者回调，同样作为匿名内部类持有外部引用，所以需要记得在不用或者销毁的时候取消注册。

5、Timer和TimerTask导致内存泄露

Timer和TimerTask在Android中通常会被用来做一些计时或循环任务，比如实现无限轮播的ViewPager：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private ViewPager mViewPager;
    private PagerAdapter mAdapter;
    private Timer mTimer;
    private TimerTask mTimerTask;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        init();
        mTimer.schedule(mTimerTask, 3000, 3000);
    }

    private void init() {
        mViewPager = (ViewPager) findViewById(R.id.view_pager);
        mAdapter = new ViewPagerAdapter();
        mViewPager.setAdapter(mAdapter);

        mTimer = new Timer();
        mTimerTask = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                MainActivity.this.runOnUiThread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        loopViewpager();
                    }
                });
            }
        };
    }

    private void loopViewpager() {
        if (mAdapter.getCount() > 0) {
            int curPos = mViewPager.getCurrentItem();
            curPos = (++curPos) % mAdapter.getCount();
            mViewPager.setCurrentItem(curPos);
        }
    }

    private void stopLoopViewPager() {
        if (mTimer != null) {
            mTimer.cancel();
            mTimer.purge();
            mTimer = null;
        }
        if (mTimerTask != null) {
            mTimerTask.cancel();
            mTimerTask = null;
        }
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        stopLoopViewPager();
    }
}

当我们Activity销毁的时，有可能Timer还在继续等待执行TimerTask，它持有Activity的引用不能被回收，因此当我们Activity销毁的时候要立即cancel掉Timer和TimerTask，以避免发生内存泄漏。

6、资源未关闭或释放导致内存泄露

在使用IO、File流或者Sqlite、Cursor等资源时要及时关闭。这些资源在进行读写操作时通常都使用了缓冲，如果及时不关闭，这些缓冲对象就会一直被占用而得不到释放，以致发生内存泄露。因此我们在不需要使用它们的时候就及时关闭，以便缓冲能及时得到释放，从而避免内存泄露。

7、属性动画造成内存泄露

动画同样是一个耗时任务，比如在Activity中启动了属性动画（ObjectAnimator），但是在销毁的时候，没有调用cancle方法，虽然我们看不到动画了，但是这个动画依然会不断地播放下去，动画引用所在的控件，所在的控件引用Activity，这就造成Activity无法正常释放。因此同样要在Activity销毁的时候cancel掉属性动画，避免发生内存泄漏。

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    mAnimator.cancel();
}

8、WebView造成内存泄露

关于WebView的内存泄露，因为WebView在加载网页后会长期占用内存而不能被释放，因此我们在Activity销毁后要调用它的destory()方法来销毁它以释放内存。

在销毁WebView之前需要先将WebView从父容器中移除，然后在销毁WebView。

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    // 先从父控件中移除WebView
    mWebViewContainer.removeView(mWebView);
    mWebView.stopLoading();
    mWebView.getSettings().setJavaScriptEnabled(false);
    mWebView.clearHistory();
    mWebView.removeAllViews();
    mWebView.destroy();
}

9、bitmap

图片常常占据较多内存，图片缓存和内存回收就显得尤为重要了。注意不要在主线程中处理图片，使用Bitmap对象要用recycle释放。图片处理建议使用Glide等加载框架，缓存可以使用LruCache。

二、内存溢出

内存溢出（Out of memory），当APP所需要的内存大于了系统分配的内存，就会造成内存溢出。

内存泄漏是造成内存溢出（OOM）的主要原因，因为系统分配给每个程序的内存也就是Heap size的值都是有限的，当内存泄漏到一定值的时候，最终会发生程序所需要的内存值加上泄漏值大于了系统所分配的内存额度，就是触发内存溢出。

其他避免内存溢出的方法：

1、使用轻量的数据结构

使用ArrayMap/SparseArray来代替HashMap，ArrayMap/SparseArray是专门为移动设备设计的高效的数据结构

HashMap内部使用一个默认容量为16的数组来存储数据，采用拉链法解决hash冲突（数组+链表）。

缺点：（1）就算没有数据，也需要分配默认16个元素的数组（2）一旦数据量达到Hashmap限定容量的75%，就将按两倍扩容

SparseArray

支持int类型，避免自动装箱，但是也只支持int类型的key
内部通过两个数组来进行数据存储的，一个存储key，另外一个存储value
因为key是int，在查找时，采用二分查找，效率高，SparseArray存储的元素都是按元素的key值从小到大排列好的。（Hashmap通过遍历Entry数组来获取对象）
默认初始size为0，每次增加元素，size++

ArrayMap

跟SparseArray一样，内部两个数组，但是第一个存key的hash值，一个存value，对象按照key的hash值排序，二分查找也是按照hash
查找index时，传入key，计算出hash，通过二分查找hash数组，确定index

2、尽量少使用Enum

一个Enum分配的空间是一个普通常量的两倍，因此尽量少使用枚举。

3、RecyclerView替代Listview

RecyclerView功能更强大同时缓存机制更加先进

三、内存抖动

内存抖动是指内存频繁地分配和回收，而频繁的gc会导致卡顿，严重时还会导致OOM（主要原因还是有因为大量小的对象频繁创建，导致内存碎片，从而当需要分配内存时，虽然总体上还是有剩余内存可分配，而由于这些内存不连续，导致无法分配，系统直接就返回OOM了）

例如，string拼接创建大量小的对象(比如在一些频繁调用的地方打字符串拼接的log的时候)。

使用StringBuffer或者StringBuilder代替String，可以在一定程度上避免OOM和内存抖动。

Android常见内存问题及优化

参考自博客：

https://www.jianshu.com/p/ab4a7e353076

http://blog.csdn.net/mxm691292118/article/details/51020023

Android常见内存问题及优化

一、内存泄漏

二、内存溢出

三、内存抖动

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