Android性能優化之利用LeakCanary檢測內存泄漏及解決辦法

guyu1840 8年前發布 | 9K 次閱讀性能優化 Android開發移動開發 LeakCanary

前言：

最近公司C輪融資成功了，移動團隊準備擴大一下，需要招聘Android開發工程師，陸陸續續面試了幾位Android應聘者，面試過程中聊到性能優化中如何避免內存泄漏問題時，很少有人全面的回答上來。所以決定抽空學習總結一下這方面的知識，以及分享一下我們是如何檢測內存泄漏的。我們公司使用開源框架LeakCanary來檢測內存泄漏。

什么是內存泄漏？

有些對象只有有限的生命周期。當它們的任務完成之后，它們將被垃圾回收。如果在對象的生命周期本該結束的時候，這個對象還被一系列的引用，這就會導致內存泄漏。隨著泄漏的累積，app將消耗完內存。

內存泄漏造成什么影響？

它是造成應用程序OOM的主要原因之一。由于android系統為每個應用程序分配的內存有限，當一個應用中產生的內存泄漏比較多時，就難免會導致應用所需要的內存超過這個系統分配的內存限額，這就造成了內存溢出而導致應用Crash。

什么是LeakCanary？

leakCanary是Square開源框架，是一個Android和Java的內存泄露檢測庫，如果檢測到某個 activity 有內存泄露，LeakCanary 就是自動地顯示一個通知，所以可以把它理解為傻瓜式的內存泄露檢測工具。通過它可以大幅度減少開發中遇到的oom問題，大大提高APP的質量。

LeakCanary捕獲常見內存泄漏以及解決辦法

1.）錯誤使用單例造成的內存泄漏

在平時開發中單例設計模式是我們經常使用的一種設計模式，而在開發中單例經常需要持有Context對象，如果持有的Context對象生命周期與單例生命周期更短時，或導致Context無法被釋放回收，則有可能造成內存泄漏，錯誤寫法如下：

public class LoginManager {
    private static LoginManager mInstance;
    private Context mContext;

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


public static LoginManager getInstance(Context context) {
    if (mInstance == null) {
        synchronized (LoginManager.class) {
            if (mInstance == null) {
                mInstance = new LoginManager(context);
            }
        }
    }
    return mInstance;
}

public void dealData() {
}


}
</code></pre> 
  
弱我們在一個Activity中調用的，然后關閉該Activity則會出現內存泄漏。 
  LoginManager.getInstance(this).dealData();
 
  LeakCanary檢測結果如下： 
   
  解決 辦法要保證Context和AppLication的生命周期一樣，修改后代碼如下： 
  public class LoginManager {
    private static LoginManager mInstance;
    private Context mContext;

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


public static LoginManager getInstance(Context context) {
    if (mInstance == null) {
        synchronized (LoginManager.class) {
            if (mInstance == null) {
                mInstance = new LoginManager(context);
            }
        }
    }
    return mInstance;
}

public void dealData() {
}


}
</code></pre> 
  
2.）Handler造成的內存泄漏 
  早些年Handler的使用頻率還是蠻高的，它是工作線程與UI線程之間通訊的橋梁，只是現在大量開源框架對其進行了封裝，我們這里模擬一種常見使用方式來模擬內存泄漏情形。 
  public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private Handler mHandler = new Handler();
    private TextView mTextView;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);//模擬內存泄露
    mHandler.postDelayed(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            mTextView.setText("lcj");
        }
    }, 3 * 60 * 1000);
    finish();
}

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    LApplication.getRefWatcher().watch(this);
}

}
</code></pre> 
  
上述代碼通過內部類的方式創建mHandler對象,此時mHandler會隱式地持有一個外部類對象引用這里就是MainActivity，當執行postDelayed方法時，該方法會將你的Handler裝入一個Message，并把這條Message推到MessageQueue中，MessageQueue是在一個Looper線程中不斷輪詢處理消息，那么當這個Activity退出時消息隊列中還有未處理的消息或者正在處理消息，而消息隊列中的Message持有mHandler實例的引用，mHandler又持有Activity的引用，所以導致該Activity的內存資源無法及時回收，引發內存泄漏。 
  LeakCanary檢測結果如下： 
   
  要想避免Handler引起內存泄漏問題，需要我們在Activity關閉退出的時候的移除消息隊列中所有消息和所有的Runnable。上述代碼只需在onDestroy()函數中調用mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);就行了。 
  public class MainActivity1 extends AppCompatActivity {
    private Handler mHandler = new Handler();
    private TextView mTextView;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);
    //模擬內存泄露
    mHandler.postDelayed(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            mTextView.setText("lcj");
        }
    }, 3 * 60 * 1000);
    finish();
}

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
    LApplication.getRefWatcher().watch(this);
}

}
</code></pre> 
  
3.)線程造成的內存泄漏 
  最早時期的時候處理耗時操作多數都是采用Thread+Handler的方式，后來逐步被AsyncTask取代，直到現在采用RxJava的方式來處理異步。這里以AsyncTask為例，可能大部分人都會這樣處理一個耗時操作然后通知UI更新結果： 
  public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private AsyncTask<Void, Void, Integer> asyncTask;
    private TextView mTextView;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);
    testAsyncTask();
    finish();
}

private void testAsyncTask() {
    asyncTask = new AsyncTask<Void, Void, Integer>() {
        @Override
        protected Integer doInBackground(Void... params) {
            int i = 0;
            //模擬耗時操作
            while (!isCancelled()) {
                i++;
                if (i > 1000000000) {
                    break;
                }
                Log.e("LeakCanary", "asyncTask---->" + i);
            }
            return i;
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(Integer integer) {
            super.onPostExecute(integer);
            mTextView.setText(String.valueOf(integer));
        }
    };
    asyncTask.execute();

}

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    LApplication.getRefWatcher().watch(this);
}


}
</code></pre> 
  
對于上面的例子來說，在處理一個比較耗時的操作時，可能還沒處理結束MainActivity就執行了退出操作，但是此時AsyncTask依然持有對MainActivity的引用就會導致MainActivity無法釋放回收引發內存泄漏。 
  LeakCanary檢測結果： 
   
  如何解決這種內存泄漏呢？在使用AsyncTask時，在Activity銷毀時候也應該取消相應的任務AsyncTask.cancel()方法，避免任務在后臺執行浪費資源，進而避免內存泄漏的發生。 
  public class MainActivity3 extends AppCompatActivity {
    private AsyncTask<Void, Void, Integer> asyncTask;
    private TextView mTextView;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    mTextView = (TextView) findViewById(R.id.text);
    testAsyncTask();
    finish();
}

private void testAsyncTask() {
    asyncTask = new AsyncTask<Void, Void, Integer>() {
        @Override
        protected Integer doInBackground(Void... params) {
            int i = 0;
            //模擬耗時操作
            while (!isCancelled()) {
                i++;
                if (i > 1000000000) {
                    break;
                }
                Log.e("LeakCanary", "asyncTask---->" + i);
            }
            return i;
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(Integer integer) {
            super.onPostExecute(integer);
            mTextView.setText(String.valueOf(integer));
        }
    };
    asyncTask.execute();

}

private void destroyAsyncTask() {
    if (asyncTask != null && !asyncTask.isCancelled()) {
        asyncTask.cancel(true);
    }
    asyncTask = null;
}

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    destroyAsyncTask();
    LApplication.getRefWatcher().watch(this);
}


}
</code></pre> 
  
4.）非靜態內部類創建靜態實例造成的內存泄漏 
   有時我們需要一個可以隨著屏幕旋轉的Activity，比如視頻播放Activity，這時我們為了防止多次調用onCreate方法導致某些參數重新初始化，我們一般會選擇創建一個內部類和一個靜態實例來保存這些參數，比如以下實現： 
  public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static Config mConfig;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    //模擬內存泄露
    if (mConfig == null) {
        mConfig = new Config();
        mConfig.setSize(18);
        mConfig.setTitle("老九門");
    }
    finish();
}


@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    LApplication.getRefWatcher().watch(this);
}

class Config {
    private int size;
    private String title;

    public int getSize() {
        return size;
    }

    public void setSize(int size) {
        this.size = size;
    }

    public String getTitle() {
        return title;
    }

    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
}

}
</code></pre> 
  
上述代碼看著沒有任何問題，其實內部類都會持有一個外部類引用，這里這個外部類就是MainActivity，然而內部類實例又是static靜態變量其生命周期與Application生命周期一樣，所以在MainActivity關閉的時候，內部類靜態實例依然持有對MainActivity的引用，導致MainActivity無法被回收釋放，引發內存泄漏。LeakCanary檢測內存泄漏結果如下： 
   
  對于這種泄漏的解決辦法就是將內部類改成靜態內部類，不再持有對MainActivity的引用即可，修改后的代碼如下： 
  public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private static Config mConfig;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    //模擬內存泄露
    if (mConfig == null) {
        mConfig = new Config();
        mConfig.setSize(18);
        mConfig.setTitle("老九門");
    }
    finish();
}


@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    LApplication.getRefWatcher().watch(this);
}

static class Config {
    private int size;
    private String title;

    public int getSize() {
        return size;
    }

    public void setSize(int size) {
        this.size = size;
    }

    public String getTitle() {
        return title;
    }

    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }
}

}
</code></pre> 
  
5.）資源未關閉造成的內存泄漏 
  對于使用了BraodcastReceiver，ContentObserver，File，Cursor，Stream，Bitmap等資源的使用，應該在Activity銷毀時及時關閉或者注銷，否則這些資源將不會被回收，造成內存泄漏。例如獲取媒體庫圖片地址代碼在查詢結束的時候一定要調用 
  Cursor 的關閉方法防止造成內存泄漏。 
       String columns[] = new String[]{
                MediaStore.Images.Media.DATA, MediaStore.Images.Media._ID, MediaStore.Images.Media.TITLE, MediaStore.Images.Media.DISPLAY_NAME
        };
        Cursor cursor = this.getContentResolver().query(MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI, columns, null, null, null);
        if (cursor != null) {
            int photoIndex = cursor.getColumnIndexOrThrow(MediaStore.Images.Media.DATA);
            //顯示每張圖片的地址，但是首先要判斷一下，Cursor是否有值
            while (cursor.moveToNext()) {
                String photoPath = cursor.getString(photoIndex); //這里獲取到的就是圖片存儲的位置信息
                Log.e("LeakCanary", "photoPath---->" + photoPath);
            }
            cursor.close();
        }
 
  總結： 
  以上就是通過LeakCanary檢測到的內存泄漏情況以及解決辦法。 
    
  來自：http://www.cnblogs.com/whoislcj/p/6001422.html


                    
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Android性能優化之利用LeakCanary檢測內存泄漏及解決辦法

前言：

什么是內存泄漏？

內存泄漏造成什么影響？

什么是LeakCanary？

LeakCanary捕獲常見內存泄漏以及解決辦法

總結：

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