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一个优秀程序员不可避免的问题：内存泄漏

Android技术干货分享

发布于 2019-05-19 08:43:01

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代码可运行

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前言

内存泄漏，一个说大不大说下不小的瑕疵。作为开发者，我们都很清楚内存泄漏是我们代码问题导致的。但是话说回来，泄漏后果会很严重嘛？这不好说，如果我们不泄漏Bitmap这种大内存的对象，那么修补内存泄漏就像鸡肋一样，“食之无味，弃之可惜”。就比如说我们项目组，近2000w的DAU，只要不明显影响用户体验，一切以上需求为主…

一、理论

先上一张图：

解释一下这张图，每个Android（或Java）应用程序都有一个起点（GC Root），从这个点中实例化对象、调用方法。。一些对象直接引用GC Root，另一些对象又引用了这些对象。因此，形成了引用链，就像上图一样。因此垃圾收集器从GC Root开始并遍历直接或间接链接到GC Root的对象。在此过程结束时，脱离GC Root的对象/对象链将被回收。

接下来咱们再想另一个问题：

什么是内存泄漏？

有了上图，理解内存泄漏的概念就很简单，说白了就是：长生命周期对象A持有了短生命周期的对象B，那么只要A不脱离GC Root的链，那么B对象永远没有可能被回收，因此B就泄漏了。

有什么危害？

危害的话，如开篇所说。如果泄漏的内存很小，几字节，几kb….对于现在的机器性能，就像星爵打灭霸…“伤害”基本无视。但是如果泄漏的足够多，普通的GC无法回收这些泄漏的内存，那么堆将持续增加，当堆足够大的时候，就会触发“stop-the-world” GC，直接在主线程进行耗时的GC。

主线程进行耗时操作，每一个android开发者都明白这意味着什么….

所以内存泄漏足够严重，其危害还是很严重的。

二、实践

对于我们日常开发来说，有比较多的场景稍不注意就会存在内存泄漏的风险。让我们一起留意一下：

2.1、内部类Inner classes

内部类存在内存泄漏的风险，是一个老生常谈的话题。说白了就是因为我们在new一个内部类时，编译器会在编译时让这个内部类的实例持有外部对象。

这也就是，为啥我们的内部类可以引用到外部类变量、方法的原因。

上段代码：

public class BadActivity extends Activity {

    private TextView mMessageView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.layout_bad_activity);
        mMessageView = (TextView) findViewById(R.id.messageView);

        new LongRunningTask().execute();
    }

    private class LongRunningTask extends AsyncTask<Void, Void, String> {

        @Override
        protected String doInBackground(Void... params) {
            return "Am finally done!";
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(String result) {
            mMessageView.setText(result);
        }
    }
}

大家应该都能看出这里的问题吧。作为非静态内部类的LongRunningTask，会持有BadActivity。并且LongRunningTask是一个长时间任务，也就是说，在这个任务没有完成时，BadActivity是不会被回收的，因此我们的BadActivity就被泄漏了。那么怎么改呢？

解决原理

首先我不能让LongRunningTask持有BadActivity。那么我们需要使用静态内部类（static class）。这样的确不会持有BadActivity，但是问题来了，我们LongRunningTask不持有BadActivity，也就意味着没办法引用到BadActivity中的变量，那么我们的更新UI的操作就做不了，也就是说还是要显示的传一个BadActivity中我们需要的变量进来…但是这样有造成了同样的泄漏问题。

因此，我们需要对传入的变量使用WeakReference进行包一层。但发生GC的时候，告诉GC收集器“我”可以被回收。

上改造后的代码：

public class GoodActivity extends Activity {

    private AsyncTask mLongRunningTask;
    private TextView mMessageView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.layout_good_activity);
        mMessageView = (TextView) findViewById(R.id.messageView);

        mLongRunningTask = new LongRunningTask(mMessageView).execute();
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        mLongRunningTask.cancel(true);
    }

    private static class LongRunningTask extends AsyncTask<Void, Void, String> {

        private final WeakReference<TextView> messageViewReference;

        public LongRunningTask(TextView messageView) {
            this.messageViewReference = new WeakReference<>(messageView);
        }

        @Override
        protected String doInBackground(Void... params) {
            String message = null;
            if (!isCancelled()) {
                message = "I am finally done!";
            }
            return message;
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(String result) {
            TextView view = messageViewReference.get();
            if (view != null) {
                view.setText(result);
            }
        }
    }
}

2.2、匿名类 Anonymous classes

这一类和2.1很类似。本质都是持有外部对象的引用。

上一段很常见的代码：

public class MoviesActivity extends Activity {

    private TextView mNoOfMoviesThisWeek;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.layout_movies_activity);
        mNoOfMoviesThisWeek = (TextView) findViewById(R.id.no_of_movies_text_view);

        MoviesRepository repository = ((MoviesApp) getApplication()).getRepository();
        repository.getMoviesThisWeek()
                .enqueue(new Callback<List<Movie>>() {

                    @Override
                    public void onResponse(Call<List<Movie>> call,
                                           Response<List<Movie>> response) {
                        int numberOfMovies = response.body().size();
                        mNoOfMoviesThisWeek.setText("No of movies this week: " + String.valueOf(numberOfMovies));
                    }

                    @Override
                    public void onFailure(Call<List<Movie>> call, Throwable t) {
                        // Oops.
                    }
                });
    }
}

2.3、注册Listener

SingleInstance.setMemoryLeakListener(new OnMemoryLeakListener(){
    //…..
})

这里写了段很常见的伪码，一个单例的对象，register了一个Listener，并且这个Listener被单例的一个成员变量引用。

OK，那么问题很明显了。单例作为静态变量，肯定是一直存在的。而其内部持有了Listener，而Listener作为一个匿名类，有持有了外部对象的引用。因此这条GC链上的所有对象都不会被释放。

解决也很简单，适当的时机，在单例中将Listener的引用置为null。这样，Listener和单例之间的引用关系断了，Listener链上的所有内容就可以被正常释放掉了。也就是咱们常做的在onDestory()进行unRegisterListener的操作。

类似不注意的内容，还包括Lambda。不过有一点值得注意的，在Kotlin的Lambda中，如果我们没有使用外部对象的变量或者方法，那么Kotlin在编译时，这个Lambda是不会持有外部对象的引用的。也算是Kotlin的一些优化吧

2.4、Contexts

上下文的滥用，也是泄漏的大客户。不过大家针对这类问题应该比较熟悉。

比如：长时间存活的对象，不建议持有Activity的context，而是使用ApplicationContext。如果ApplicationContext没办法完成业务，那么就需要好好考虑一下：这个长时间存活的对象，为什么必须要持有Activity的context。它设计的是否合理，是否它应该是一个长时间存活的对象（比如单例）。