本文转载自：Android性能优化：内存泄露
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1.简介
??内存泄露，即ML（Memory Leak），指程序在申请内存后，当该内存不需再使用 但却无法被释放归还给程序的现象。
2.对应用程序的影响
??容易使得应用程序发生内存溢出，即OOM。内存溢出简介：
3.发生内存泄露的本质原因
（1）具体描述
（2）特别注意
??从机制上的角度来说，由于Java存在垃圾回收机制（GC），理应不存在内存泄露；出现内存泄露的原因仅仅是外部人为原因：无意识地持有对象引用，使得持有引用者的生命周期 > 被引用者的生命周期。
4.储备知识：Android 内存管理机制
4.1 简介
下面将针对进程、对象 、变量的内存分配和回收进行详细讲解。
4.2 进程的内存策略
（1）内存分配策略：由ActivityManagerService集中管理所有进程的内存分配。
（2）内存回收策略
-
步骤1：Application Framework决定回收的进程类型。
??Android中的进程是托管的；当进程空间紧张时，会按进程优先级低 --> 高的顺序自动回收进程。Android将进程分为5个优先等级，具体如下：
- 步骤2：Linux内核真正回收具体进程
??1）ActivityManagerService对所有进程进行评分（评分存放在变量adj中）；
??2）更新评分到Linux内核；
??3）由Linux内核完成真正的内存回收。
此处仅总结流程，这其中的过程复杂，有兴趣的读者可研究系统源码ActivityManagerService.java。
4.2 对象、变量的内存策略
Android的对于对象、变量的内存策略同Java；
内存管理 = 对象/变量的内存分配 + 内存释放。
（1）内存分配策略
对象/变量的内存分配由程序自动负责；
共有3种：静态分配、栈式分配、堆式分配，分别面向静态变量、局部变量和对象实例
具体介绍如下：
注：用1个实例讲解内存分配
public class Sample {
int s1 = 0;
Sample mSample1 = new Sample();
// 方法中的局部变量s2、mSample2存放在栈内存
// 变量mSample2所指向的对象实例存放在堆内存
// 该实例的成员变量s1、mSample1也存放在栈中
public void method() {
int s2 = 0;
Sample mSample2 = new Sample();
}
}
// 变量mSample3所指向的对象实例存放在堆内存
// 该实例的成员变量s1、mSample1也存放在栈中
Sample mSample3 = new Sample();
（2）内存释放策略
对象/变量的内存释放由Java垃圾回收器（GC）/帧栈负责；
此处主要讲解对象分配（即堆式分配）的内存释放策略 = Java垃圾回收器（GC）。
由于静态分配不需释放、栈式分配仅通过帧栈自动出、入栈，较简单，故不详细描述。
- Java垃圾回收器（GC）的内存释放 = 垃圾回收算法，主要包括：
- 具体介绍如下：
5.常见的内存泄露原因和解决方案
??常见引发内存泄露原因主要有：
集合类；
Static关键字修饰的成员变量；
非静态内部类/匿名类；
资源对象使用后未关闭。
5.1 集合类
（1）内存泄露原因
??集合类添加元素后，仍引用着集合元素对象，导致该集合元素对象不可被回收，从而导致内存泄漏。
（2）实例演示
// 通过循环申请Object对象&将申请的对象逐个放入到集合List
List<Object> objectList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Object o = new Object();
objectList.add(o);
o = null;
}
// 虽释放了集合元素引用的本身：o=null）
// 但集合List仍然引用该对象，故垃圾回收器GC依然不可回收该对象
（3）解决方案
??集合类添加集合元素对象后，在使用后必须从集合中删。由于1个集合中有许多元素，故最简单的方法 = 清空集合对象，并且设置为null。
// 释放objectList
objectList.clear();
objectList = null;
5.2 Static关键字修饰的成员变量
（1）储备知识：被Static关键字修饰的成员变量的生命周期等于应用程序的生命周期。
（2）泄露原因
??若使被Static关键字修饰的成员变量引用耗费资源过多的实例（如Context），则容易出现该成员变量的生命周期 > 引用实例生命周期的情况，当引用实例需结束生命周期销毁时，会因静态变量的持有而无法被回收，从而出现内存泄露。
（3）实例讲解
public class ClassName {
// 定义1个静态变量
private static Context mContext;
//...
// 引用的是Activity的context
mContext = context;
// 当Activity需销毁时，
// 由于mContext= 静态&生命周期 = 应用程序的生命周期，
// 故Activity无法被回收，从而出现内存泄露
}
（4）解决方案
- 尽量避免Static成员变量引用资源耗费过多的实例（如 Context）；
若需引用Context，则尽量使用Applicaiton的Context。
- 使用弱引用（WeakReference）代替强引用持有实例。
注：静态成员变量有个非常典型的例子 = 单例模式
1）储备知识：单例模式由于其静态特性，其生命周期的长度 = 应用程序的生命周期。
2）泄露原因：若1个对象已不需再使用而单例对象还持有该对象的引用，那么该对象将不能被正常回收从而导致内存泄漏。
3）实例演示
// 创建单例时，需传入一个Context
// 若传入的是Activity的Context，此时单例 则持有该Activity的引用
// 由于单例一直持有该Activity的引用（直到整个应用生命周期结束），即使该Activity退出，该Activity的内存也不会被回收
// 特别是一些庞大的Activity，此处非常容易导致OOM
public class SingleInstanceClass {
private static SingleInstanceClass instance;
private Context mContext;
private SingleInstanceClass(Context context) {
this.mContext = context; // 传递的是Activity的context
}
public SingleInstanceClass getInstance(Context context) {
if (instance == null) {
instance = new SingleInstanceClass(context);
}
return instance;
}
}
4）解决方案
??单例模式引用的对象的生命周期 = 应用的生命周期。如上述实例，应传递Application的Context，因Application的生命周期 = 整个应用的生命周期。
public class SingleInstanceClass {
private static SingleInstanceClass instance;
private Context mContext;
private SingleInstanceClass(Context context) {
this.mContext = context.getApplicationContext(); // 传递的是Application的context
}
public SingleInstanceClass getInstance(Context context) {
if (instance == null) {
instance = new SingleInstanceClass(context);
}
return instance;
}
}
5.3 非静态内部类/匿名类
（1）储备知识：非静态内部类/匿名类默认持有外部类的引用，而静态内部类则不会。
（2）常见情况：3种，分别是：非静态内部类的静态实例、多线程、消息传递机制（Handler）。
5.3.1 非静态内部类的实例 = 静态
（1）泄露原因
??若非静态内部类所创建的静态实例（其生命周期 = 应用的生命周期），会因非静态内部类默认持有外部类的引用而导致外部类无法释放，最终造成内存泄露。即外部类中持有非静态内部类的静态对象。
（2）实例演示
// 背景：
// a. 在启动频繁的Activity中，为了避免重复创建相同的数据资源，会在Activity内部创建一个非静态内部类的单例
// b. 每次启动Activity时都会使用该单例的数据
public class TestActivity extends AppCompatActivity {
// 非静态内部类的实例的引用
// 注：设置为静态
public static InnerClass innerClass = null;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
// 保证非静态内部类的实例只有1个
if (innerClass == null)
innerClass = new InnerClass();
}
// 非静态内部类的定义
private class InnerClass {
//...
}
}
// 造成内存泄露的原因：
// a. 当TestActivity销毁时，因非静态内部类单例的引用（innerClass）的生命周期 = 应用App的生命周期、持有外部类TestActivity的引用
// b. 故TestActivity无法被GC回收，从而导致内存泄漏
（3）解决方案
将非静态内部类设置为：静态内部类（静态内部类默认不持有外部类的引用）；
该内部类抽取出来封装成一个单例；
尽量避免非静态内部类所创建的静态实例。
若需使用Context，建议使用Application的Context。
5.3.2 多线程：AsyncTask、实现Runnable接口、继承Thread类
（1）储备知识：多线程的使用方法 = 非静态内部类/匿名类；即线程类属于非静态内部类/匿名类。
（2）泄露原因
??当工作线程正在处理任务且外部类需销毁时， 由于工作线程实例持有外部类引用，将使得外部类无法被垃圾回收器（GC）回收，从而造成内存泄露。
多线程主要使用的是：AsyncTask、实现Runnable接口和继承Thread类；
3者内存泄露的原理相同，此处主要以继承Thread类为例说明。
（3）实例演示
/**
* 方式1：新建Thread子类（内部类）
*/
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public static final String TAG = "carson：";
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 通过创建的内部类 实现多线程
new MyThread().start();
}
// 自定义的Thread子类
private class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
Log.d(TAG, "执行了多线程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 方式2：匿名Thread内部类
*/
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public static final String TAG = "carson：";
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 通过匿名内部类实现多线程
new Thread() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
Log.d(TAG, "执行了多线程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
}
}
/**
* 分析：内存泄露原因
*/
// 工作线程Thread类属于非静态内部类/匿名内部类，运行时默认持有外部类的引用
// 当工作线程运行时，若外部类MainActivity需销毁
// 由于此时工作线程类实例持有外部类的引用，将使得外部类无法被垃圾回收器（GC）回收，从而造成 内存泄露
（4）解决方案：从上面可看出，造成内存泄露的原因有2个关键条件：
存在”工作线程实例持有外部类引用”的引用关系；
工作线程实例的生命周期 > 外部类的生命周期，即工作线程仍在运行而外部类需销毁。
??解决方案的思路：使得上述任1条件不成立即可。
// 共有2个解决方案：静态内部类&当外部类结束生命周期时，强制结束线程
// 具体描述如下
/**
* 解决方式1：静态内部类
* 原理：静态内部类不默认持有外部类的引用，从而使得 “工作线程实例持有外部类引用” 的引用关系 不复存在
* 具体实现：将Thread的子类设置成 静态内部类
*/
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
public static final String TAG = "carson：";
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 通过创建的内部类 实现多线程
new MyThread().start();
}
// 分析1：自定义Thread子类
// 设置为：静态内部类
private static class MyThread extends Thread{
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(5000);
Log.d(TAG, "执行了多线程");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/**
* 解决方案2：当外部类结束生命周期时，强制结束线程
* 原理：使得 工作线程实例的生命周期 与 外部类的生命周期 同步
* 具体实现：当 外部类（此处以Activity为例） 结束生命周期时（此时系统会调用onDestroy（）），强制结束线程（调用stop（））
*/
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
Thread.stop();
// 外部类Activity生命周期结束时，强制结束线程
}
5.3.3 消息传递机制：Handler
??具体请看文章：Android 内存泄露：详解 Handler 内存泄露的原因
5.4 资源对象使用后未关闭
（1）泄露原因
??对于资源的使用（如广播BraodcastReceiver、文件流File、数据库游标Cursor、图片资源Bitmap等），若在Activity销毁时无及时关闭/注销这些资源，则这些资源将不会被回收，从而造成内存泄漏。
（2）解决方案：在Activity销毁时及时关闭/注销资源。
// 对于 广播BraodcastReceiver：注销注册
unregisterReceiver()
// 对于 文件流File：关闭流
InputStream/OutputStream.close()
// 对于数据库游标cursor：使用后关闭游标
cursor.close（）
// 对于 图片资源Bitmap：Android分配给图片的内存只有8M，若1个Bitmap对象占内存较多，当它不再被使用时，应调用recycle()回收此对象的像素所占用的内存；最后再赋为null
Bitmap.recycle()；
Bitmap = null;
// 对于动画（属性动画）
// 将动画设置成无限循环播放repeatCount = “infinite”后
// 在Activity退出时记得停止动画
5.5 其他使用
??除了上述4种常见情况，还有一些日常的使用会导致内存泄露，主要包括：Context、WebView、Adapter，具体介绍如下。
5.6 总结
??下面用一张图总结Android中内存泄露的原因和解决方案。
6.辅助分析内存泄露的工具
??哪怕完全了解内存泄露的原因，但难免还是会出现内存泄露的现象。下面将简单介绍几个主流的分析内存泄露的工具。
MAT(Memory Analysis Tools)
Heap Viewer
Allocation Tracker
Android Studio的Memory Monitor
LeakCanary
6.1 MAT(Memory Analysis Tools)
（1）定义：一个Eclipse的Java Heap内存分析工具 -->下载地址。
（2）作用：查看当前内存占用情况。
??通过分析Java进程的内存快照HPROF分析，快速计算出在内存中对象占用的大小，查看哪些对象不能被垃圾收集器回收，同时可通过视图直观地查看可能造成这种结果的对象。
（3）具体使用：MAT使用攻略
6.2 Heap Viewer
（1）定义：一个的Java Heap内存分析工具。
（2）作用：查看当前内存快照。
??可查看分别有哪些类型的数据在堆内存中和各种类型数据的占比情况。
（3）具体使用：Heap Viewer使用攻略
6.3 Allocation Tracker
（1）定义：一个内存追踪分析工具.
（2）作用：追踪内存分配信息，按顺序排列。
（3）具体使用：Allocation Tracker使用攻略
6.4 Memory Monitor
（1）简介：一个Android Studio自带的图形化检测内存工具。
（2）作用：跟踪系统/应用的内存使用情况。核心功能如下：
（3）具体使用：Android Studio 的 Memory Monitor使用攻略
6.5 LeakCanary
（1）定义：一个square出品的Android开源库 -->下载地址
（2）作用：检测内存泄露。
（3）具体使用：LeakCanary使用详细教程(附Demo)。
7.总结
??本文全面介绍了内存泄露的本质、原因以及解决方案，希望大家在开发时尽量避免出现内存泄露。
