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内存问题分类

  • 内存泄漏
  • 内存溢出
  • 内存优化

内存泄漏原因、分类以及解决办法

内存泄漏定义:

如果一个对象从根节点开始是可达的有引用的,但实际上它已经没有再使用了,是无用的,这样的对象就是内存泄漏的对象。

原因:

在内存回收的时候,应该被回收的对象,还存在引用指向该对象导致系统对该对象回收失败。

分类:

  • 非静态内部类默认持有外部类的引用会导致内存泄漏
  • Handler持有当前类的Context对象,导致对象无法释放
  • 静态对象引用,无法释放对象导致内存泄漏
  • 线程内引用有生命周期的外部对象
  • 资源未关闭造成的内存泄漏
  • 单例引用Context导致内存泄漏
  • 广播未及时注销造成内存泄漏
  • 集合类泄漏

内存泄漏举例及解决办法:

1.非静态内部类默认持有外部类的引用会导致内存泄漏

静态内部类与非静态内部类之间存在一个最大的区别,就是非静态内部类在编译完成之后会隐含地保存着一个引用,该引用是指向创建它的外围类,但是静态内部类却没有。

代码:

public class Outer {
    
    private void outerDo() {}
    
    class Inter {
        
        private void innerDo() {
            // 内部类可以直接访问外部类成员,原因在于隐式持有了一个外部类引用
            outerDo();
            // Outer.this 就是内部类隐式持有的外部类引用
            Outer.this.outerDo();
        }
    }
}

如果Inter的实例为静态的会导致内存泄漏。

解决方法:将Inter改成静态内部类

2.Handler持有当前类的Context对象,导致对象无法释放

引用自:Android内存优化:常见内存泄露及优化方案

例如:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        start();
    }

    private void start() {
        Message msg = Message.obtain();
        msg.what = 1;
        mHandler.sendMessage(msg);
    }

    private Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            if (msg.what == 1) {
                // 做相应逻辑
            }
        }
    };
}

熟悉Handler消息机制的都知道,mHandler会作为成员变量保存在发送的消息msg中,即msg持有mHandler的引用,而mHandler是Activity的非静态内部类实例,即mHandler持有Activity的引用,那么我们就可以理解为msg间接持有Activity的引用。msg被发送后先放到消息队列MessageQueue中,然后等待Looper的轮询处理(MessageQueue和Looper都是与线程相关联的,MessageQueue是Looper引用的成员变量,而Looper是保存在ThreadLocal中的)。那么当Activity退出后,msg可能仍然存在于消息对列MessageQueue中未处理或者正在处理,那么这样就会导致Activity无法被回收,以致发生Activity的内存泄露。

解决办法:静态内部类+弱引用

例如:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static class ParseHandler extends XyHandler<MainActivity> {

        private ParseHandler(MainActivity activity) {
            super(activity);
        }

        @Override
        protected void handleMessage(Message msg, MainActivity activity) {
            switch (msg.what) {
                case 0:
                    activity.doSomething();
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
    }

    private Handler mHandler;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mHandler = new ParseHandler(this);
        start();
    }

    private void start() {
        Message msg = Message.obtain();
        msg.what = 1;
        mHandler.sendMessage(msg);
    }
    
    public void doSomething(){
        
    }
}

public abstract class XyHandler<T> extends Handler {

    private WeakReference<T> mWeak;

    public XyHandler(T t) {
        mWeak = new WeakReference<>(t);
    }

    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        if (mWeak == null || mWeak.get() == null) {
            return;
        }
        handleMessage(msg, mWeak.get());
        super.handleMessage(msg);
    }

    protected abstract void handleMessage(Message msg, T t);

}

mHandler通过弱引用持有Activity时,在GC操作时,Activity就会被正常回收。

关于消息发送机制看博客:Android系统源码分析--消息循环机制,上面的解决办法也可以在进一步封装,可以看博客最后的Handler正确使用方法。

关于强引用、软引用、弱引用、虚引用可以看文章:内存泄漏:使用弱应用处理外部类引用

3.静态对象引用,无法释放对象导致内存泄漏

这种情况不常遇到,一般有些新手会犯这个错误。这种就是一些对象的引用是静态的,导致无法回收。

例如:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    privite static MainActivity mMainActivity;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mMainActivity = this;
    }
}

还有自定义View或者ViewGroup中也是出现这种状况,导致内存无法释放,出现内存溢出。对于这种Context不能用静态引用,如果需要调用这些对象内的方法可以将对应方法代码提取出来。

4.线程内引用有生命周期的外部对象

线程一般是指Thread和AsyncTask

Thread,例如:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                // 模拟相应耗时逻辑
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
}

AsyncTask,例如:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        new AsyncTask<Void, Void, Void>() {
            @Override
            protected Void doInBackground(Void... params) {
                // 模拟相应耗时逻辑
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return null;
            }
        }.execute();
    }
}

我们在刚开始写代码的时候都是像上面一样写线程和异步任务,但是这种方式使用Thread和AsyncTask都是匿名内部类对象,默认持有外部类Activity的引用,在Activity回收时可能会有Thread和AsyncTask没有执行完的情况,所以可能会造成内存泄漏。

5.资源未关闭或者未释放造成的内存泄漏

IO流、File流或者数据库、Cursor等资源在使用完成后要及时关闭,如果没有及时关闭,会导致缓冲对象一直被占用,不能得到释放,发生内存泄漏。Bitmap未回收。

6.单例引用Context导致内存泄漏

例如:

public class AppSettings {

    private static AppSettings sInstance;
    private Context mContext;

    private AppSettings(Context context) {
        this.mContext = context;
    }

    public static AppSettings getInstance(Context context) {
        if (sInstance == null) {
            sInstance = new AppSettings(context);
        }
        return sInstance;
    }
}

单例模式的生命周期会和整个应用的生命周期一样,如果在使用单例模式时传入的是Activity或者Service等声明周期短于Application的声明周期时,都会造成内存泄漏。因此我们传入的Context应该是Application的Context,这样生命周期就和Application的声明周期一样,避免造成内存泄漏

7.广播未及时注销造成内存泄漏

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        this.registerReceiver(mReceiver, new IntentFilter());
    }

    private BroadcastReceiver mReceiver = new BroadcastReceiver() {
        @Override
        public void onReceive(Context context, Intent intent) {
            // 接收到广播需要做的逻辑
        }
    };

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        this.unregisterReceiver(mReceiver);
    }
}

广播是非静态内部类,会持有Activity引用,而广播注册会将广播对象注册到系统内部,如果没有取消注册,那么系统中会存在Activity的应用,因此不能释放Activity,造成内存泄漏。

解决办法:就是在OnDestroy方法中取消注册广播。

8.集合类泄漏

集合类如果仅仅有添加元素的方法,而没有相应的删除机制,导致内存被占用。如果这个集合类是全局性的变量 (比如类中的静态属性,全局性的 map 等即有静态引用或 final 一直指向它),那么没有相应的删除机制,很可能导致集合所占用的内存只增不减。

内存溢出

原因:

内存占用不断增大不能及时释放,导致内存值大于系统给与单个程序的内存极限从而导致内存溢出

导致内存溢出常见情况

  • 上面内存泄漏问题导致内存不能释放从而导致内存溢出
  • Android系统内存杀手Bitmap
  • 多次重复创建对象
  • 无限循环创建对象

内存溢出解决办法

1.上面内存泄漏问题导致内存不能释放从而导致内存溢出:

这个主要针对上面内存泄漏的解决办法进行处理。

2.Android系统内存杀手Bitmap:

第一:及时销毁;第二:采用小分辨率加载图片,减小内存占用;第三:采用软引用,可以在内存不足时被系统回收。

3.多次创建对象:

在onDraw或者dispatchDraw方法中创建对象,导致对象多次创建,大量占用内存。

解决办法:将对象的创建放到构造函数中进行

4.无限循环创建对象:

方法嵌套导致无限循环,或者刷新View视图导致无限刷新,在无限循环过程中创建对象,导致内存溢出。

内存优化

  • 内存泄漏优化
  • 内存溢出优化
  • xml布局层级优化:通过HierarchyViewer进行查看View层级通过Layoutopt优化布局
  • 资源占用优化
  • 视图刷新优化
  • 避免内部调用Getter和Setter方法
  • 减少不必要的全局变量
  • 避免使用枚举:枚举变量非常方便,但不幸的是它会牺牲执行的速度和并大幅增加文件体积。
  • 合理利用缓存
  • 关闭无用的资源:SQLite,Cursor,File,IO等在操作
  • 优化Bitmap
  • 合理使用ViewStub、merge
  • 针对ListView进行复用优化
  • 使用9patch
  • 减少网络请求
  • 数据压缩
  • 合理使用线程池

内存分析工具

  • leakcanary:连接
  • LeakCanary原理分析:连接
  • BlockCanary — 轻松找出Android App界面卡顿元凶:连接
  • Android Profiler:连接

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参考

常见的内存泄漏原因及解决方法

Android进程的内存管理分析

Android内存的全面分析-让你吃透

Android内存优化:常见内存泄露及优化方案

Android内存泄漏终极解决篇