分析Android内存泄漏的几种可能

前言

内存泄漏简单地说就是申请了一块内存空间，使用完毕后没有释放掉。它的一般表现方式是程序运行时间越长，占用内存越多，最终用尽全部内存，整个系统崩溃。由程序申请的一块内存，且没有任何一个指针指向它，那么这块内存就泄露了。

从用户使用程序的角度来看，内存泄漏本身不会产生什么危害，作为一般的用户，根本感觉不到内存泄漏的存在。真正有危害的是内存泄漏的堆积，这会最终消耗尽系统所有的内存。从这个角度来说，一次性内存泄漏并没有什么危害，因为它不会堆积，而隐式内存泄漏危害性则非常大，因为较之于常发性和偶发性内存泄漏它更难被检测到。

Java是垃圾回收语言的一种，其优点是开发者无需特意管理内存分配，降低了应用由于局部故障(segmentation fault)导致崩溃，同时防止未释放的内存把堆栈(heap)挤爆的可能，所以写出来的代码更为安全。

不幸的是，在Java中仍存在很多容易导致内存泄漏的逻辑可能(logical leak)。如果不小心，你的Android应用很容易浪费掉未释放的内存，最终导致内存用光的错误抛出(out-of-memory，OOM)

一般内存泄漏(traditional memory leak)的原因是：当该对象的所有引用都已经释放了，对象仍未被释放。（译者注：Cursor忘记关闭等）

逻辑内存泄漏(logical memory leak)的原因是：当应用不再需要这个对象，当仍未释放该对象的所有引用。

如果持有对象的强引用，垃圾回收器是无法在内存中回收这个对象。

在Android开发中，最容易引发的内存泄漏问题的是Context。比如Activity的Context，就包含大量的内存引用，例如View Hierarchies和其他资源。一旦泄漏了Context，也意味泄漏它指向的所有对象。Android机器内存有限，太多的内存泄漏容易导致OOM。

检测逻辑内存泄漏需要主观判断，特别是对象的生命周期并不清晰。幸运的是，Activity有着明确的生命周期，很容易发现泄漏的原因。Activity.onDestroy()被视为Activity生命的结束，程序上来看，它应该被销毁了，或者Android系统需要回收这些内存（译者注：当内存不够时，Android会回收看不见的Activity）。

如果这个方法执行完，在堆栈中仍存在持有该Activity的强引用，垃圾回收器就无法把它标记成已回收的内存，而我们本来目的就是要回收它！

结果就是Activity存活在它的生命周期之外。

Activity是重量级对象，应该让Android系统来处理它。然而，逻辑内存泄漏总是在不经意间发生。（译者注：曾经试过一个Activity导致20M内存泄漏）。在Android中，导致潜在内存泄漏的陷阱不外乎两种：

全局进程(process-global)的static变量。这个无视应用的状态，持有Activity的强引用的怪物。

活在Activity生命周期之外的线程。没有清空对Activity的强引用。

检查一下你有没有遇到下列的情况。

Static Activities

在类中定义了静态Activity变量，把当前运行的Activity实例赋值于这个静态变量。

如果这个静态变量在Activity生命周期结束后没有清空，就导致内存泄漏。因为static变量是贯穿这个应用的生命周期的，所以被泄漏的Activity就会一直存在于应用的进程中，不会被垃圾回收器回收。

static Activity activity;
 
void setStaticActivity() {
   activity = this;
}
 
View saButton = findViewById(R.id.sa_button);
saButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
   @Override public void onClick(View v) {
     setStaticActivity();
     nextActivity();
   }
});

Memory Leak 1 – Static Activity

Static Views

类似的情况会发生在单例模式中，如果Activity经常被用到，那么在内存中保存一个实例是很实用的。正如之前所述，强制延长Activity的生命周期是相当危险而且不必要的，无论如何都不能这样做。

特殊情况：如果一个View初始化耗费大量资源，而且在一个Activity生命周期内保持不变，那可以把它变成static，加载到视图树上(View Hierachy)，像这样，当Activity被销毁时，应当释放资源。（译者注：示例代码中并没有释放内存，把这个static view置null即可，但是还是不建议用这个static view的方法）

static view;
 
void setStaticView() {
  view = findViewById(R.id.sv_button);
}
 
View svButton = findViewById(R.id.sv_button);
svButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
   @Override public void onClick(View v) {
     setStaticView();
     nextActivity();
   }
});

Memory Leak 2 – Static View

Inner Classes

继续，假设Activity中有个内部类，这样做可以提高可读性和封装性。将如我们创建一个内部类，而且持有一个静态变量的引用，恭喜，内存泄漏就离你不远了（译者注：销毁的时候置空，嗯）。

private static Object inner;
 
void createInnerClass() {
   class InnerClass {
   }
   inner = new InnerClass();
}
 
View icButton = findViewById(R.id.ic_button);
icButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
   @Override public void onClick(View v) {
     createInnerClass();
     nextActivity();
   }
});

Memory Leak 3 – Inner Class

内部类的优势之一就是可以访问外部类，不幸的是，导致内存泄漏的原因，就是内部类持有外部类实例的强引用。

Anonymous Classes

相似地，匿名类也维护了外部类的引用。所以内存泄漏很容易发生，当你在Activity中定义了匿名的AsyncTsk

。当异步任务在后台执行耗时任务期间，Activity不幸被销毁了（译者注：用户退出，系统回收），这个被AsyncTask持有的Activity实例就不会被垃圾回收器回收，直到异步任务结束。

void startAsyncTask() {
   new AsyncTask<Void, Void, Void>() {
     @Override protected Void doInBackground(Void... params) {
        while(true);
     }
   }.execute();
}
 
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
View aicButton = findViewById(R.id.at_button);
aicButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
   @Override public void onClick(View v) {
     startAsyncTask();
     nextActivity();
   }
});

Memory Leak 4 – AsyncTask

Handler

同样道理，定义匿名的Runnable，用匿名类Handler执行。Runnable内部类会持有外部类的隐式引用，被传递到Handler的消息队列MessageQueue中，在Message消息没有被处理之前，Activity实例不会被销毁了，于是导致内存泄漏。

void createHandler() {
new Handler() {
   @Override public void handleMessage(Message message) {
     super.handleMessage(message);
   }
}.postDelayed(new Runnable() {
   @Override public void run() {
   while(true);
}
}, Long.MAX_VALUE >> 1);
}
 
View hButton = findViewById(R.id.h_button);
hButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
   @Override public void onClick(View v) {
      createHandler();
      nextActivity();
   }
});

Memory Leak 5 – Handler

Threads

我们再次通过Thread和TimerTask来展现内存泄漏。

void spawnThread() {
new Thread() {
   @Override public void run() {
     while(true);
   }
}.start();
}
 
View tButton = findViewById(R.id.t_button);
tButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
   @Override public void onClick(View v) {
     spawnThread();
     nextActivity();
   }
});

Memory Leak 6 – Thread

TimerTask

只要是匿名类的实例，不管是不是在工作线程，都会持有Activity的引用，导致内存泄漏。

oid scheduleTimer() {
new Timer().schedule(new TimerTask() {
   @Override
   public void run() {
     while(true);
   }
}, Long.MAX_VALUE >> 1);
}
 
View ttButton = findViewById(R.id.tt_button);
ttButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
   @Override public void onClick(View v) {
     scheduleTimer();
     nextActivity();
   }
});

Memory Leak 7 – TimerTask

Sensor Manager

最后，通过Context.getSystemService(int name)可以获取系统服务。这些服务工作在各自的进程中，帮助应用处理后台任务，处理硬件交互。如果需要使用这些服务，可以注册监听器，这会导致服务持有了Context的引用，如果在Activity销毁的时候没有注销这些监听器，会导致内存泄漏。

void registerListener() {
   SensorManager sensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
   Sensor sensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ALL);
   sensorManager.registerListener(this, sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);
}
 
View smButton = findViewById(R.id.sm_button);
smButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
   @Override public void onClick(View v) {
     registerListener();
     nextActivity();
   }
});

Memory Leak 8 – Sensor Manager

总结

看过那么多会导致内存泄漏的例子，容易导致吃光手机的内存使垃圾回收处理更为频发，甚至最坏的情况会导致OOM。垃圾回收的操作是很昂贵的开销，会导致肉眼可见的卡顿。所以，实例化的时候注意持有的引用链，并经常进行内存泄漏检查。本文的目的就是让我们在开发中怎么有效的避免我们的应用出现内存泄漏的问题。希望对大家有所帮助。