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專項：Android 內存泄露實踐分析

定義

內存泄漏也稱作“存儲滲漏”，用動態存儲分配函數動態開辟的空間，在使用完畢後未釋放，結果導致一直占據該內存單元。直到程序結束。（其實說白了就是該內存空間使用完畢之後未回收）即所謂內存泄漏。
 
內存泄漏形象的比喻是“操作係統可提供給所有進程的存儲空間正在被某個進程榨幹”，最終結果是程序運行時間越長，占用存儲空間越來越多，最終用盡全部存儲空間，整個係統崩潰。所以“內存泄漏”是從操作係統的角度來看的。這裏的存儲空間並不是指物理內存，而是指虛擬內存大小，這個虛擬內存大小取決於磁盤交換區設定的大小。由程序申請的一塊內存，如果沒有任何一個指針指向它，那麼這塊內存就泄漏了。
 
——來自《百度百科》

影響

  • 導致OOM
  • 糟糕的用戶體驗
  • 雞肋的App存活率

成效

  • 內存泄露是一個持續的過程，隨著版本的迭代，效果越明顯
  • 由於某些原因無法改善的泄露（如框架限製），則盡量降低泄露的內存大小
  • 內存泄露實施後的版本，一定要驗證，不必馬上推行到正式版，可作為beta版持續觀察是否影響/引發其他功能/問題
內存泄露實施後，項目的收獲：
  • OOM減少30%以上
  • 平均使用內存從80M穩定到40M左右
  • 用戶體驗上升，流暢度提升
  • 存活率上升，推送到達率提升

類型

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

技巧

類型 垃圾回收時間 生存時間
強引用 永遠不會 JVM停止運行時終止
軟引用 內存不足時 內存不足時終止
弱引用 垃圾回收時 垃圾回收時終止
虛引用 垃圾回收時 垃圾回收時終止 
Java引用介紹（https://blog.csdn.net/mazhimazh/article/details/19752475）
Java四種引用由高到低依次為：強引用  >  軟引用  >  弱引用  >  虛引用
表格說明

分析

 

原理

根本原因

  • 關注堆內存

怎麼解決

  • 詳見方案

 實踐分析

  • 詳見實踐

方案

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

  •                    .penaltyLog()
                       .build());

    • 主要檢查項：內存泄露、耗時操作等 使用方法：AppContext的onCreate()方法加上

  • Leakcanary
    GitHub地址（https://github.com/square/leakcanary）
    使用方法（https://www.liaohuqiu.net/cn/posts/leak-canary-read-me/）

  • Leakcanary + StrictMode + monkey **（推薦）**
    使用階段：功能測試完成後，穩定性測試開始時
    使用方法：安裝集成了Leakcanary的包，跑monkey
    收獲階段：一段時間後，會發現出現N個泄露
    實戰分析：逐條分析每個泄露並改善/修複
    StrictMode：查看日誌搜索StrictMode關鍵字

  • Adb命令
    手動觸發GC
    通過adb shell dumpsys meminfo packagename -d查看
    查看Activity以及View的數量
    越接近0越好
    對比進入Activity以及View前的數量和退出Activity以及View後的數量判斷

  • Android Monitor
    使用介紹（https://wetest.qq.com/lab/view/?id=99）

  • MAT
    使用介紹（https://blog.csdn.net/xiaanming/article/details/42396507）

實踐（示例）

Bitmap泄露

Bitmap泄露一般會泄露較多內存，視圖片大小、位圖而定

  • 經典場景：App啟動圖
  • 解決內存泄露前後內存相差10M+，可謂驚人
  • 解決方案： App啟動圖Activity的onDestroy()中及時回收內存

@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流未關閉

  • 分析：通過日誌可知FileOutputStream()未關閉
  • 問題代碼：   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();          }      }
  • 解決方案：
    • 及時關閉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)

單例模式泄露

  • 分析：通過截圖我們發現SplashActivity被ActivityUtil的實例activityStack持有
  • 引用代碼：  ActivityUtil.getAppManager().add(this);
  • 持有代碼：
     public void add(Activity activity) {        if (activityStack == null) {            synchronized (ActivityUtil.class){                if (activityStack == null) {                    activityStack = new Stack<>();                }            }        }        activityStack.add(activity);    }
  • 解決方案：
  • 在SplashActivity的onDestroy()生命周期移除引用   @Override      protected void onDestroy() {          super.onDestroy();          ActivityUtil.getAppManager().remove(this); }   
     image

靜態變量持有Context實例泄露

  • 分析：長生命周期持有短什麼周期引用導致泄露，詳見上文四大組件Context和Application的context使用
  • 示例引用代碼：
     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();    }
  • 解決方案：
-  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();
    }
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();
    }
  • 改為長生命周期
  • 改為弱引用
  • pass：弱引用隨時可能為空，使用前先判空
  • 示例代碼：

image

服務未解綁注冊泄露

  • 分析：一般發生在注冊了某服務，不用時未解綁服務導致泄露
  • 引用代碼：
     private void initSensor() {          // 獲取傳感器管理器          sm = (SensorManager) container.activity.getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);          // 獲取距離傳感器          acceleromererSensor = sm.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PROXIMITY);          // 設置傳感器監聽器          acceleromererListener = new SensorEventListener() {          ......          };          sm.registerListener(acceleromererListener, acceleromererSensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);      }
  • 解決方案： 在Activity的onDestroy()方法解綁服務   @Override  protected void onDestroy() {    super.onDestroy();    sm.unregisterListener(acceleromererListener,acceleromererSensor);  } image

Handler泄露

  • 分析：由於Activity已經關閉，Handler任務還未執行完成，其引用了Activity的實例導致內存泄露
  • 引用代碼：
     handler.sendEmptyMessage(0);
  • 解決方案： 在Activity的onDestroy()方法回收Handler
     @Override  protected void onDestroy() {    super.onDestroy();    handler.removeCallbacksAndMessages(null);  }
  • 圖片後續遇到再補上

異步線程泄露

  • 分析：一般發生在線程執行耗時操作時，如下載，此時Activity關閉後，由於其被異步線程引用，導致無法被正常回收，從而內存泄露
  • 引用代碼：
     new Thread() {    public void run() {      imageArray = loadImageFromUrl(imageUrl);    }.start();
  • 解決方案： 把線程作為對象提取出來 在Activity的onDestroy()方法阻塞線程
     thread = new Thread() {    public void run() {      imageArray = loadImageFromUrl(imageUrl);    };  thread.start(); @Override  protected void onDestroy() {    super.onDestroy();    if(thread != null){      thread.interrupt();      thread = null;    }  }

後麵

  • 歡迎補充實際中遇到的泄露類型
  • 文章如有錯誤，歡迎指正
  • 如有更好的內存泄露分享方法，歡迎一起討論

未完待續。。。
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最後更新：2017-08-13 22:47:39

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