Android - 常见内存泄露问题盘点

news2024/11/13 19:12:13

1、内存泄漏的本质

内存泄漏的本质就是对象引用未释放,当对象被创建时,如果没有被正确释放,那么这些对象就会一直占用内存,直到应用程序退出。例如,当一个Activity被销毁时,如果它还持有其他对象的引用,那么这些对象就无法被垃圾回收器回收,从而导致内存泄漏

当存在内存泄漏时,我们需要通过GCRoot来识别内存泄漏的对象和引用。

GCRoot是垃圾回收机制中的根节点,根节点包括虚拟机栈、本地方法栈、方法区中的类静态属性引用、活动线程等,这些对象被垃圾回收机制视为“活着的对象”,不会被回收。

当垃圾回收机制执行时,它会从GCRoot出发,遍历所有的对象引用,并标记所有活着的对象,未被标记的对象即为垃圾对象,将会被回收。

当存在内存泄漏时,垃圾回收机制无法回收一些已经不再使用的对象,这些对象仍然被引用,形成了一些GCRoot到内存泄漏对象的引用链,这些对象将无法被回收,导致内存泄漏。

通过查找内存泄漏对象和GCRoot之间的引用链,可以定位到内存泄漏的根源,进而解决内存泄漏问题,LeakCancry就是通过这个机制实现的。

一些常见的GCRoot包括:

  • 虚拟机栈(Local Variable)中引用的对象。

  • 方法区中静态属性(Static Variable)引用的对象。

  • JNI 引用的对象。

  • Java 线程(Thread)引用的对象。

  • Java 中的 synchronized 锁持有的对象。

什么情况会造成对象引用未释放呢?简单举几个例子:

  • 匿名内部类造成的内存泄漏:匿名内部类通常会持有外部类的引用,如果外部类的生命周期比匿名内部类长,(更正一下,这里用生命周期不太恰当,当外部类被销毁时,内部类并不会自动销毁,因为内部类并不是外部类的成员变量,它们只是在外部类的作用域内创建的对象,所以内部类的销毁时机和外部类的销毁时机是不同的,所以会不会取决与对应对象是否存在被持有的引用)那么就会导致外部类无法被回收,从而导致内存泄漏。

  • 静态变量持有Activity或Context的引用:如果一个静态变量持有Activity或Context的引用,那么这些Activity或Context就无法被垃圾回收器回收,从而导致内存泄漏。

  • 未关闭的Cursor、Stream或者Bitmap对象:如果程序在使用Cursor、Stream或者Bitmap对象时没有正确关闭这些对象,那么这些对象就会一直占用内存,从而导致内存泄漏。

  • 资源未释放:如果程序在使用系统资源时没有正确释放这些资源,例如未关闭数据库连接、未释放音频资源等,那么这些资源就会一直占用内存,从而导致内存泄漏。

2、静态引用导致的内存泄漏

当一个对象被一个静态变量持有时,即使这个对象已经不再使用,也不会被垃圾回收器回收,这就会导致内存泄漏

public class MySingleton {
    private static MySingleton instance;
    private Context context;

    private MySingleton(Context context) {
        this.context = context;
    }

    public static MySingleton getInstance(Context context) {
        if (instance == null) {
            instance = new MySingleton(context);
        }
        return instance;
    }
}

上面的代码中,MySingleton持有了一个Context对象的引用,而MySingleton是一个静态变量,导致即使这个对象已经不再使用,也不会被垃圾回收器回收。

如果需要使用静态变量,请注意在不需要时将其设置为null,以便及时释放内存。

3. 匿名内部类导致的内存泄漏

匿名内部类会隐式地持有外部类的引用,如果这个匿名内部类被持有了,就会导致外部类无法被垃圾回收。

public class MyActivity extends Activity {
    private Button button;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        button = new Button(this);
        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                // do something
            }
        });
        setContentView(button);
    }
}

匿名内部类OnClickListener持有了外部类MyActivity的引用,如果MyActivity被销毁之前,button没有被清除,就会导致MyActivity无法被垃圾回收。(此处可以将Button 看作是自己定义的一个对象,一般解法是将button对象置为空)

在Activity销毁时,应该将所有持有Activity引用的对象设置为null。

4. Handler引起的内存泄漏

Handler是在Android应用程序中常用的一种线程通信机制,如果Handler被错误地使用,就会导致内存泄漏。

public class MyActivity extends Activity {
    private static final int MSG_WHAT = 1;
    private Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MSG_WHAT:
                    // do something
                    break;
                default:
                    super.handleMessage(msg);
            }
        }
    };

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mHandler.sendEmptyMessageDelayed(MSG_WHAT, 1000 * 60 * 5);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        // 在Activity销毁时,应该将Handler的消息队列清空,以避免内存泄漏。
        mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
        }
}

Handler持有了Activity的引用,如果Activity被销毁之前,Handler的消息队列中还有未处理的消息,就会导致Activity无法被垃圾回收。

在Activity销毁时,应该将Handler的消息队列清空,以避免内存泄漏。

5. Bitmap对象导致的内存泄漏

当一个Bitmap对象被创建时,它会占用大量内存,如果不及时释放,就会导致内存泄漏。

public class MyActivity extends Activity {
    private Bitmap mBitmap;

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

        // 加载一张大图
        mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.big_image);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        // 释放Bitmap对象
        mBitmap.recycle();
        mBitmap = null;
    }
}

当Activity被销毁时,Bitmap对象mBitmap应该被及时释放,否则就会导致内存泄漏。

当使用大量Bitmap对象时,应该及时回收不再使用的对象,避免内存泄漏。另外,可以考虑使用图片加载库来管理Bitmap对象,例如Glide、Picasso等。

6. 资源未关闭导致的内存泄漏

当使用一些系统资源时,例如文件、数据库等,如果不及时关闭,就可能导致内存泄漏。例如:

public void readFile(String filePath) throws IOException {
    FileInputStream fis = null;
    try {
        fis = new FileInputStream(filePath);
        // 读取文件...
    } finally {
        if (fis != null) {
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

上面的代码中,如果在读取文件之后没有及时关闭FileInputStream对象,就可能导致内存泄漏。

在使用一些系统资源时,例如文件、数据库等,要及时关闭相关对象,避免内存泄漏。

避免内存泄漏需要在编写代码时时刻注意,及时清理不再使用的对象,确保内存资源得到及时释放。 ,同时,可以使用一些工具来检测内存泄漏问题,例如Android Profiler、LeakCanary等。

7. WebView 内存泄漏

public class MyActivity extends Activity {
    private WebView mWebView;

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

        mWebView = findViewById(R.id.webview);
        mWebView.loadUrl("https://www.example.com");
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        // 释放WebView对象
        if (mWebView != null) {
            mWebView.stopLoading();
            mWebView.clearHistory();
            mWebView.clearCache(true);
            mWebView.loadUrl("about:blank");
            mWebView.onPause();
            mWebView.removeAllViews();
            mWebView.destroy();
            mWebView = null;
        }
    }
}

当Activity销毁时,WebView对象应该被及时释放,否则就可能导致内存泄漏。

在使用WebView时,要及时释放WebView对象,可以在Activity销毁时调用WebView的destroy方法,同时也要清除WebView的历史记录、缓存等内容,以确保释放所有资源。

8. 监测工具

  1. 内存监视工具:Android Studio提供了内存监视工具,可以在开发过程中实时监视应用程序的内存使用情况,帮助开发者及时发现内存泄漏问题。

  2. DDMS:Android SDK中的DDMS工具可以监视Android设备或模拟器的进程和线程,包括内存使用情况、堆栈跟踪等信息,可以用来诊断内存泄漏问题。

  3. MAT:MAT(Memory Analyzer Tool)是一款基于Eclipse的内存分析工具,可以分析应用程序的堆内存使用情况,识别和定位内存泄漏问题。

  4. 腾讯的Matrix,也是非常好的一个开源项目,推荐大家使用

内存泄漏是指程序中的某些对象或资源没有被妥善地释放,从而导致内存占用不断增加,最终可能导致应用程序崩溃或系统运行缓慢等问题。

常见的内存泄漏问题和对应的最佳实践整理如下

 

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