Android内存泄露实践分析

卡瑞吉 2019-04-19

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专项：Android内存泄露实践分析

定义

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。
——来自《百度百科》

影响

导致OOM
糟糕的用户体验
鸡肋的App存活率

成效

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

内存泄露实施后，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

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

类型	垃圾回收时间	生存时间
强引用	永远不会	JVM停止运行时终止
软引用	内存不足时	内存不足时终止
弱引用	垃圾回收时	垃圾回收时终止
虚引用	垃圾回收时	垃圾回收时终止

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

根本原因

关注堆内存

怎么解决

详见方案

实践分析

详见实践

方案

StrictMode

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

使用方法：AppContext的onCreate()方法加上

Leakcanary

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

Android Monitor

使用介绍

使用介绍

实践（示例）

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);

持有代码：

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：

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();
    }

改为长生命周期

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：

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
引用代码：

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);
}

图片后续遇到再补上

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

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

@Override
protected void onDestroy() {
  super.onDestroy();
  if(thread != null){
    thread.interrupt();
    thread = null;
  }
}