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彻底搞懂 Java 内存泄露

 禅悟我心 2018-01-12

Java内存回收方式

Java判断对象是否可以回收使用的而是可达性分析算法。

在主流的商用程序语言中(Java和C#),都是使用可达性分析算法判断对象是否存活的。这个算法的基本思路就是通过一系列名为”GC Roots”的对象作为起始点,从这些节点开始向下搜索,搜索所走过的路径称为引用链(Reference Chain),当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时,则证明此对象是不可用的,下图对象object5, object6, object7虽然有互相判断,但它们到GC Roots是不可达的,所以它们将会判定为是可回收对象。

在Java语言里,可作为GC Roots对象的包括如下几种:

a.虚拟机栈(栈桢中的本地变量表)中的引用的对象

b.方法区中的类静态属性引用的对象

c.方法区中的常量引用的对象

d.本地方法栈中JNI的引用的对象

摘自《深入理解Java虚拟机》

使用leakcanary检测泄漏

LeakCanary的内存泄露提示一般会包含三个部分:

第一部分(LeakSingle类的sInstance变量)

引用第二部分(LeakSingle类的mContext变量),

导致第三部分(MainActivity类的实例instance)泄露.

leakcanary使用注意

即使是空的Activity,如果检测泄露时候遇到了如下这样的泄露,注意,把refWatcher.watct()放在onDestroy里面即可解决,或者忽略这样的提示。

由于文章已写很多,下面的就不再修改,忽略这种错误即可。

leakcanary和代码示例说明内存泄露

案例一(静态成员引起的内存泄露)

测试内部类持有外部类引用,内部类是静态的(GC-ROOT,将一直连着这个外部类实例),静态的会和Application一个生命周期,这会导致一直持有外部类引用(内部类隐含了一个成员变量$0), 即使外部类制空= null,也无法释放。

OutterClass

TestActivity

案例二(单例模式引起的内存泄露)

DownloadManager

Task

Call

TestActivity

部分日志打印如下:当前的GC_ROOT是DownloadManager的instance实例。

关于上面两种方式导致的内存泄露问题,这里再举两个案例说明以加强理解。

案例三(静态变量导致的内存泄露)

打印日志如下:

从这段日志可以分析出:声明static后,sContext的生命周期将和Application一样长,Activity即使退出到桌面,Application依然存在->sContext依然存在,GC此时想回收Activity却发现Activity仍然被sContext(GC-ROOT连接着),导致死活回收不了,内存泄露。

上面的代码改造一下,如下。

日志如下

案例四(单例模式导致的内存泄露)

DownloadManager

TestActivity

错误写法一定导致内存泄露吗?

答案是:否定的。

如下案例,有限时间内是可以挽救内存泄露发生的,所以控制好生命周期,其他情况:如单例对象(静态变量)的生命周期比其持有的sContext的生命周期更长时 ->内存泄露,更短时->躲过内存泄露。

Handler 引起的内存泄露详细分析

handler导致的内存泄露可能我们大多数都犯过。

注意以下代码中的注释,非静态内部类虽然持有外部类引用,但是持有并不代表一定泄露,而是看gc时谁的命长。经过测试 情况(1)始终没有内存泄露。

为什么会这样, 很早阅读Handler源码时候记得这几个货都是互相引用来引用去的,Message有个target字段, message.target = handler;

handler.post(message);又把这个message推入了MessageQueue中,而MessageQueue是在一个Looper线程中不断轮询处理消息,而有时候message还是个老不死,能够重复利用。如果当Activity退出时候,还有消息未处理或正在处理,由于message引用handler,handler又引用Activity,此时将引发内存泄露。

知道了原理后,即使写出易于内存泄露的代码也能够避免内存泄露啦。

上述代码只需在onDestroy()函数中调用mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);

在Activity退出的时候的移除消息队列中所有消息和所有的Runnable。

内部类引起的内存泄露

内部类种类大致如下:

非静态内部类(成员内部类)

静态内部类(嵌套内部类)

局部内部类(定义在方法内或者作用域内的类,好似局部变量,所以不能有访问控制符和static等修饰)

匿名内部类(没有名字,仅使用一次new个对象即扔掉类的定义)

为什么非静态内部类持有外部类引用,静态内部类不持有外部引用。

这个问题非常简单,就像 static的方法只能调用static的东西,非static可以调用非static和static的一样。static–> 针对class, 非static->针对 对象,我是这么简单理解的。看图:

匿名内部类

将局部内部类的使用再深入一步,假如只创建某个局部内部类的一个对象,就不必命名了。

匿名内部类的类型可以是如下几种方式。

接口匿名内部类

抽象类匿名内部类

类匿名内部类

匿名内部类总结:

其实主要就是类定义一次就失效了,主要使用的是这个类(不知道名字)的实例。根据内部类的特性,能够实现回调和闭包。

JavaScript和Python的回调传递的是fuction,Java传递的是object。

Java中常常用到回调,而回调的本质就是传递一个对象,JavaScript或其他语言则是传递一个函数(如Python,或者C,使用函数指针的方式),由于传递一个对象可以携带其他的一些信息,所以Java认为传递一个对象比传递一个函数要灵活的多(当然java也可以用Method反射对象传递函数)。参考《Java核心技术》

非静态内部类导致内存泄露(前提dog的命长)

下面的案例将导致内存泄露

其中private static Dog dog ; 导致Dog的命比TestActivity长,这就糟糕了,但是注意,如果改为private Dog dog ; 即使Dog是非静态内部类,也不会导致内存泄露,要死也是Dog先死,毕竟Dog是TestActivity的家庭成员,开挂也得看主人。

哪些内部类或者回调函数是否持有外部类对象?

一个反射案例说明一切

上述结果足够说明,即使是方法内的回调对象也是持有外部类引用的,那么虽然作用域是局部的,也有存在内存泄露的可能。我多次强调持有某对象不代表一定泄露,看的是谁命长。回调在Android开发过程中几乎处处可见,如果持有就会内存泄露的话,那几乎就没法玩了。

一般情况下,我们常常设置某个方法内的xx.execute(new Listener());是不会导致内存泄露的,这个方法执行完,局部作用域就失效了。但是如果在execute(listener);过程中,某个单例模式的对象 突然引用了这个listener对象,那么就会导致内存泄露。

下面用实例证明我的想法

TestActivity

Task

DownloadManager

这足以证明我的想法是正确的,Callback的不巧当使用同样会导致内存泄露 的发送。

总结

如果某些单例需要使用到Context对象,推荐使用Application的context,不要使用Activity的context,否则容易导致内存泄露。单例对象的生命周期和Application一致,这样Application和单例对象就一起销毁。

优先使用静态内部类而不是非静态的,因为非静态内部类持有外部类引用可能导致垃圾回收失败。如果你的静态内部类需要宿主Activity的引用来执行某些东西,你要将这个引用封装在一个WeakReference中,避免意外导致Activity泄露,被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。当垃圾收集器工作时,无论当前内存是否足够,都会回收只被弱引用关联的对象,只被说明这个对象本身已经没有用处了。

素材来自网络,版权属于原作者

地址:http://www./article/java-memory-overflow-learn.html

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