編輯:關於Android編程
前言:
最近公司C輪融資成功了,移動團隊准備擴大一下,需要招聘Android開發工程師,陸陸續續面試了幾位Android應聘者,面試過程中聊到性能優化中如何避免內存洩漏問題時,很少有人全面的回答上來。所以決定抽空學習總結一下這方面的知識,以及分享一下我們是如何檢測內存洩漏的。我們公司使用開源框架LeakCanary來檢測內存洩漏。
什麼是內存洩漏?
有些對象只有有限的生命周期。當它們的任務完成之後,它們將被垃圾回收。如果在對象的生命周期本該結束的時候,這個對象還被一系列的引用,這就會導致內存洩漏。隨著洩漏的累積,app將消耗完內存。
內存洩漏造成什麼影響?
它是造成應用程序OOM的主要原因之一。由於android系統為每個應用程序分配的內存有限,當一個應用中產生的內存洩漏比較多時,就難免會導致應用所需要的內存超過這個系統分配的內存限額,這就造成了內存溢出而導致應用Crash。
什麼是LeakCanary?
leakCanary是Square開源框架,是一個Android和Java的內存洩露檢測庫,如果檢測到某個 activity 有內存洩露,LeakCanary 就是自動地顯示一個通知,所以可以把它理解為傻瓜式的內存洩露檢測工具。通過它可以大幅度減少開發中遇到的oom問題,大大提高APP的質量。
LeakCanary捕獲常見內存洩漏以及解決辦法
1.)錯誤使用單例造成的內存洩漏
在平時開發中單例設計模式是我們經常使用的一種設計模式,而在開發中單例經常需要持有Context對象,如果持有的Context對象生命周期與單例生命周期更短時,或導致Context無法被釋放回收,則有可能造成內存洩漏,錯誤寫法如下:
public class LoginManager { private static LoginManager mInstance; private Context mContext; private LoginManager(Context context) { this.mContext = context; } public static LoginManager getInstance(Context context) { if (mInstance == null) { synchronized (LoginManager.class) { if (mInstance == null) { mInstance = new LoginManager(context); } } } return mInstance; } public void dealData() { } }
弱我們在一個Activity中調用的,然後關閉該Activity則會出現內存洩漏。
LoginManager.getInstance(this).dealData();
LeakCanary檢測結果如下:
解決 辦法要保證Context和AppLication的生命周期一樣,修改後代碼如下:
public class LoginManager { private static LoginManager mInstance; private Context mContext; private LoginManager(Context context) { this.mContext = context.getApplicationContext(); } public static LoginManager getInstance(Context context) { if (mInstance == null) { synchronized (LoginManager.class) { if (mInstance == null) { mInstance = new LoginManager(context); } } } return mInstance; } public void dealData() { } }
2.)Handler造成的內存洩漏
早些年Handler的使用頻率還是蠻高的,它是工作線程與UI線程之間通訊的橋梁,只是現在大量開源框架對其進行了封裝,我們這裡模擬一種常見使用方式來模擬內存洩漏情形。
public class MainActivity extends AppCompatActivity { private Handler mHandler = new Handler(); private TextView mTextView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);//模擬內存洩露 mHandler.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { mTextView.setText("lcj"); } }, 3 * 60 * 1000); finish(); } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); LApplication.getRefWatcher().watch(this); } }
上述代碼通過內部類的方式創建mHandler對象,此時mHandler會隱式地持有一個外部類對象引用這裡就是MainActivity,當執行postDelayed方法時,該方法會將你的Handler裝入一個Message,並把這條Message推到MessageQueue中,MessageQueue是在一個Looper線程中不斷輪詢處理消息,那麼當這個Activity退出時消息隊列中還有未處理的消息或者正在處理消息,而消息隊列中的Message持有mHandler實例的引用,mHandler又持有Activity的引用,所以導致該Activity的內存資源無法及時回收,引發內存洩漏。
LeakCanary檢測結果如下:
要想避免Handler引起內存洩漏問題,需要我們在Activity關閉退出的時候的移除消息隊列中所有消息和所有的Runnable。上述代碼只需在onDestroy()函數中調用mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);就行了。
public class MainActivity1 extends AppCompatActivity { private Handler mHandler = new Handler(); private TextView mTextView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text); //模擬內存洩露 mHandler.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { mTextView.setText("lcj"); } }, 3 * 60 * 1000); finish(); } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); mHandler.removeCallbacksAndMessages(null); mHandler=null; LApplication.getRefWatcher().watch(this); } }
3.)線程造成的內存洩漏
最早時期的時候處理耗時操作多數都是采用Thread+Handler的方式,後來逐步被AsyncTask取代,直到現在采用RxJava的方式來處理異步。這裡以AsyncTask為例,可能大部分人都會這樣處理一個耗時操作然後通知UI更新結果:
public class MainActivity extends AppCompatActivity { private AsyncTask<Void, Void, Integer> asyncTask; private TextView mTextView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text); testAsyncTask(); finish(); } private void testAsyncTask() { asyncTask = new AsyncTask<Void, Void, Integer>() { @Override protected Integer doInBackground(Void... params) { int i = 0; //模擬耗時操作 while (!isCancelled()) { i++; if (i > 1000000000) { break; } Log.e("LeakCanary", "asyncTask---->" + i); } return i; } @Override protected void onPostExecute(Integer integer) { super.onPostExecute(integer); mTextView.setText(String.valueOf(integer)); } }; asyncTask.execute(); } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); LApplication.getRefWatcher().watch(this); } }
對於上面的例子來說,在處理一個比較耗時的操作時,可能還沒處理結束MainActivity就執行了退出操作,但是此時AsyncTask依然持有對MainActivity的引用就會導致MainActivity無法釋放回收引發內存洩漏。
LeakCanary檢測結果:
如何解決這種內存洩漏呢?在使用AsyncTask時,在Activity銷毀時候也應該取消相應的任務AsyncTask.cancel()方法,避免任務在後台執行浪費資源,進而避免內存洩漏的發生。
public class MainActivity3 extends AppCompatActivity { private AsyncTask<Void, Void, Integer> asyncTask; private TextView mTextView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text); testAsyncTask(); finish(); } private void testAsyncTask() { asyncTask = new AsyncTask<Void, Void, Integer>() { @Override protected Integer doInBackground(Void... params) { int i = 0; //模擬耗時操作 while (!isCancelled()) { i++; if (i > 1000000000) { break; } Log.e("LeakCanary", "asyncTask---->" + i); } return i; } @Override protected void onPostExecute(Integer integer) { super.onPostExecute(integer); mTextView.setText(String.valueOf(integer)); } }; asyncTask.execute(); } private void destroyAsyncTask() { if (asyncTask != null && !asyncTask.isCancelled()) { asyncTask.cancel(true); } asyncTask = null; } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); destroyAsyncTask(); LApplication.getRefWatcher().watch(this); } }
4.)非靜態內部類創建靜態實例造成的內存洩漏
有時我們需要一個可以隨著屏幕旋轉的Activity,比如視頻播放Activity,這時我們為了防止多次調用onCreate方法導致某些參數重新初始化,我們一般會選擇創建一個內部類和一個靜態實例來保存這些參數,比如以下實現:
public class MainActivity extends AppCompatActivity { private static Config mConfig; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); //模擬內存洩露 if (mConfig == null) { mConfig = new Config(); mConfig.setSize(18); mConfig.setTitle("老九門"); } finish(); } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); LApplication.getRefWatcher().watch(this); } class Config { private int size; private String title; public int getSize() { return size; } public void setSize(int size) { this.size = size; } public String getTitle() { return title; } public void setTitle(String title) { this.title = title; } } }
上述代碼看著沒有任何問題,其實內部類都會持有一個外部類引用,這裡這個外部類就是MainActivity,然而內部類實例又是static靜態變量其生命周期與Application生命周期一樣,所以在MainActivity關閉的時候,內部類靜態實例依然持有對MainActivity的引用,導致MainActivity無法被回收釋放,引發內存洩漏。LeakCanary檢測內存洩漏結果如下:
對於這種洩漏的解決辦法就是將內部類改成靜態內部類,不再持有對MainActivity的引用即可,修改後的代碼如下:
public class MainActivity extends AppCompatActivity { private static Config mConfig; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); //模擬內存洩露 if (mConfig == null) { mConfig = new Config(); mConfig.setSize(18); mConfig.setTitle("老九門"); } finish(); } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); LApplication.getRefWatcher().watch(this); } static class Config { private int size; private String title; public int getSize() { return size; } public void setSize(int size) { this.size = size; } public String getTitle() { return title; } public void setTitle(String title) { this.title = title; } } }
5.)由WebView引起的內存洩漏
在目前的開發中多多少少會用到Hybrid開發方式,這樣我們就會用WebView去承載Html網頁,就如下面這種方式:
java代碼:
public class MainActivity5 extends AppCompatActivity { private WebView mWebView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_web); mWebView = (WebView) findViewById(R.id.web); mWebView.loadUrl("http://www.cnblogs.com/whoislcj/p/5720202.html"); } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); LApplication.getRefWatcher().watch(this); } }
xml布局文件:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:id="@+id/activity_main" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:orientation="vertical"> <WebView android:id="@+id/web" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content"/> </LinearLayout>
WebView解析網頁時會申請Native堆內存用於保存頁面元素,當頁面較復雜時會有很大的內存占用。如果頁面包含圖片,內存占用會更嚴重。並且打開新頁面時,為了能快速回退,之前頁面占用的內存也不會釋放。有時浏覽十幾個網頁,都會占用幾百兆的內存。這樣加載網頁較多時,會導致系統不堪重負,最終強制關閉應用,也就是出現應用閃退或重啟。及時Activity關閉時在onDestroy中調用如下代碼也是沒有任何作用。
private void destroyWebView() { if (mWebView != null) { mLinearLayout.removeView(mWebView); mWebView.pauseTimers(); mWebView.removeAllViews(); mWebView.destroy(); mWebView = null; } }
先看下LeakCanary檢測到的結果如下:
該如何解決呢?這個查了不少資料,其中一種就是使用getApplicationgContext作為參數構建WebView,然後動態添加到一個ViewGroup中,最後退出的時候調用webView的銷毀的函數,雖然也達到了防止內存溢出的效果,但是在有些網頁彈出時候需要記住密碼的對話框的時候,會出現Unable to add window -- token null is not for an application 的錯誤,所以這裡采用的解決辦法是通過把使用了WebView的Activity(或者Service)放在單獨的進程裡。然後在檢測到應用占用內存過大有可能被系統干掉或者它所在的Activity(或者Service)結束後,調用android.os.Process.killProcess(android.os.Process.myPid());,主動Kill掉進程。由於系統的內存分配是以進程為准的,進程關閉後,系統會自動回收所有內存。
修改後的代碼如下:
public class MainActivity5 extends AppCompatActivity { private WebView mWebView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_web); mWebView = (WebView) findViewById(R.id.web); mWebView.loadUrl("http://www.cnblogs.com/whoislcj/p/5720202.html"); } @Override protected void onDestroy() { destroyWebView(); android.os.Process.killProcess(android.os.Process.myPid()); super.onDestroy(); LApplication.getRefWatcher().watch(this); } private void destroyWebView() { if (mWebView != null) { mWebView.pauseTimers(); mWebView.removeAllViews(); mWebView.destroy(); mWebView = null; } } }
manifest中對應的activity配置如下:
<activity android:name=".MainActivity5" android:process="com.whoislcj.webview"/>
6.)資源未關閉造成的內存洩漏
對於使用了BraodcastReceiver,ContentObserver,File,Cursor,Stream,Bitmap等資源的使用,應該在Activity銷毀時及時關閉或者注銷,否則這些資源將不會被回收,造成內存洩漏。例如獲取媒體庫圖片地址代碼在查詢結束的時候一定要調用
Cursor 的關閉方法防止造成內存洩漏。
String columns[] = new String[]{ MediaStore.Images.Media.DATA, MediaStore.Images.Media._ID, MediaStore.Images.Media.TITLE, MediaStore.Images.Media.DISPLAY_NAME }; Cursor cursor = this.getContentResolver().query(MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, columns, null, null, null); if (cursor != null) { int photoIndex = cursor.getColumnIndexOrThrow(MediaStore.Images.Media.DATA); //顯示每張圖片的地址,但是首先要判斷一下,Cursor是否有值 while (cursor.moveToNext()) { String photoPath = cursor.getString(photoIndex); //這裡獲取到的就是圖片存儲的位置信息 Log.e("LeakCanary", "photoPath---->" + photoPath); } cursor.close(); }
總結:
以上就是通過LeakCanary檢測到的內存洩漏情況以及解決辦法。希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持本站。
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