专项：Android 内存泄露实践分析

2022-04-20 22:16:59

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

  • IO　　

    • FileStream
      Cursor
  • Bitmap

  • Context

    • 单例
    • Callback

  • Service

    • BraodcastReceiver
    • ContentObserver
  • Handler
  • Thread

技巧

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

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
    GitHub地址（https://github.com/square/leakcanary）
    使用方法（http://www.liaohuqiu.net/cn/posts/leak-canary-read-me/）
  • 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（http://wetest.qq.com/lab/view/?id=99）
  • MAT
    使用介绍（http://blog.csdn.net/xiaanming/article/details/42396507）

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.(FileOutputStream.java:89)
   at java.io.FileOutputStream.(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);
 }    
 ```   
 ![image](https://yqfile.alicdn.com/1998bcf9cd08cdac7d473153af1a2618ef7acd4c.png)

### **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 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 req;public static void HttpUtilPost(Context context, int TaskId, String url, String requestBody,ArrayList Headers, RequestListener listener) {
       // TODO Auto-generated constructor stub
       req = new WeakReference(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 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：  

![image](https://yqfile.alicdn.com/5a2b696c2306c1c4fe5916cce33a6b62feea4687.png)  

### **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);
  }

专项：Android 内存泄露实践分析

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;
    }
  }

后面

  • 欢迎补充实际中遇到的泄露类型
  • 文章如有错误，欢迎指正
  • 如有更好的内存泄露分享方法，欢迎一起讨论

未完待续。。。
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