Android性能優(yōu)化之利用強大的LeakCanary檢測內(nèi)存泄漏及解決辦法
前言：
最近公司C輪融資成功了，移動團隊準(zhǔn)備擴大一下，需要招聘Android開發(fā)工程師，陸陸續(xù)續(xù)面試了幾位Android應(yīng)聘者，面試過程中聊到性能優(yōu)化中如何避免內(nèi)存泄漏問題時，很少有人全面的回答上來。所以決定抽空學(xué)習(xí)總結(jié)一下這方面的知識，以及分享一下我們是如何檢測內(nèi)存泄漏的。我們公司使用開源框架LeakCanary來檢測內(nèi)存泄漏。
什么是內(nèi)存泄漏？
有些對象只有有限的生命周期。當(dāng)它們的任務(wù)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(jié)束的時候，這個對象還被一系列的引用，這就會導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。隨著泄漏的累積，app將消耗完內(nèi)存。
內(nèi)存泄漏造成什么影響？
它是造成應(yīng)用程序OOM的主要原因之一。由于android系統(tǒng)為每個應(yīng)用程序分配的內(nèi)存有限，當(dāng)一個應(yīng)用中產(chǎn)生的內(nèi)存泄漏比較多時，就難免會導(dǎo)致應(yīng)用所需要的內(nèi)存超過這個系統(tǒng)分配的內(nèi)存限額，這就造成了內(nèi)存溢出而導(dǎo)致應(yīng)用Crash。
什么是LeakCanary？
leakCanary是Square開源框架，是一個Android和Java的內(nèi)存泄露檢測庫，如果檢測到某個 activity 有內(nèi)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(nèi)存泄露檢測工具。通過它可以大幅度減少開發(fā)中遇到的oom問題，大大提高APP的質(zhì)量。
LeakCanary捕獲常見內(nèi)存泄漏以及解決辦法
1.）錯誤使用單例造成的內(nèi)存泄漏
在平時開發(fā)中單例設(shè)計模式是我們經(jīng)常使用的一種設(shè)計模式，而在開發(fā)中單例經(jīng)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?qū)е翪ontext無法被釋放回收，則有可能造成內(nèi)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() {
}
}
弱我們在一個Activity中調(diào)用的，然后關(guān)閉該Activity則會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏。
LoginManager.getInstance(this).dealData();
LeakCanary檢測結(jié)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() {
}
}
2.）Handler造成的內(nèi)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(xiàn)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(nèi)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(nèi)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);
}
}
上述代碼通過內(nèi)部類的方式創(chuàng)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(dāng)執(zhí)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(dāng)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(dǎo)致該Activity的內(nèi)存資源無法及時回收，引發(fā)內(nèi)存泄漏。
LeakCanary檢測結(jié)果如下：
要想避免Handler引起內(nèi)存泄漏問題，需要我們在Activity關(guān)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(shù)中調(diào)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(nèi)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);
mHandler=null;
LApplication.getRefWatcher().watch(this);
}
}
3.)線程造成的內(nèi)存泄漏
最早時期的時候處理耗時操作多數(shù)都是采用Thread+Handler的方式，后來逐步被AsyncTask取代，直到現(xiàn)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(jié)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);
}
}
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(jié)束MainActivity就執(zhí)行了退出操作，但是此時AsyncTask依然持有對MainActivity的引用就會導(dǎo)致MainActivity無法釋放回收引發(fā)內(nèi)存泄漏。
LeakCanary檢測結(jié)果：
如何解決這種內(nèi)存泄漏呢？在使用AsyncTask時，在Activity銷毀時候也應(yīng)該取消相應(yīng)的任務(wù)AsyncTask.cancel()方法，避免任務(wù)在后臺執(zhí)行浪費資源，進而避免內(nèi)存泄漏的發(fā)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);
}
}
4.）非靜態(tài)內(nèi)部類創(chuàng)建靜態(tài)實例造成的內(nèi)存泄漏
有時我們需要一個可以隨著屏幕旋轉(zhuǎn)的Activity，比如視頻播放Activity，這時我們?yōu)榱朔乐苟啻握{(diào)用onCreate方法導(dǎo)致某些參數(shù)重新初始化，我們一般會選擇創(chuàng)建一個內(nèi)部類和一個靜態(tài)實例來保存這些參數(shù)，比如以下實現(xiàn)：
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(nèi)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;
}
}
}
上述代碼看著沒有任何問題，其實內(nèi)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(nèi)部類實例又是static靜態(tài)變量其生命周期與Application生命周期一樣，所以在MainActivity關(guān)閉的時候，內(nèi)部類靜態(tài)實例依然持有對MainActivity的引用，導(dǎo)致MainActivity無法被回收釋放，引發(fā)內(nèi)存泄漏。LeakCanary檢測內(nèi)存泄漏結(jié)果如下：
對于這種泄漏的解決辦法就是將內(nèi)部類改成靜態(tài)內(nèi)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(nèi)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;
}
}
}
5.）由WebView引起的內(nèi)存泄漏
在目前的開發(fā)中多多少少會用到Hybrid開發(fā)方式，這樣我們就會用WebView去承載Html網(wǎng)頁，就如下面這種方式：
java代碼：
public class MainActivity5 extends AppCompatActivity {
private WebView mWebView;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_web);
mWebView = (WebView) findViewById(R.id.web);
mWebView.loadUrl("http://www.cnblogs.com/whoislcj/p/5720202.html");
}
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
LApplication.getRefWatcher().watch(this);
}
}
xml布局文件：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:id="@+id/activity_main"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical">
<WebView
android:id="@+id/web"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"/>
</LinearLayout>
WebView解析網(wǎng)頁時會申請Native堆內(nèi)存用于保存頁面元素，當(dāng)頁面較復(fù)雜時會有很大的內(nèi)存占用。如果頁面包含圖片，內(nèi)存占用會更嚴(yán)重。并且打開新頁面時，為了能快速回退，之前頁面占用的內(nèi)存也不會釋放。有時瀏覽十幾個網(wǎng)頁，都會占用幾百兆的內(nèi)存。這樣加載網(wǎng)頁較多時，會導(dǎo)致系統(tǒng)不堪重負，最終強制關(guān)閉應(yīng)用，也就是出現(xiàn)應(yīng)用閃退或重啟。及時Activity關(guān)閉時在onDestroy中調(diào)用如下代碼也是沒有任何作用。
private void destroyWebView() {
if (mWebView != null) {
mLinearLayout.removeView(mWebView);
mWebView.pauseTimers();
mWebView.removeAllViews();
mWebView.destroy();
mWebView = null;
}
}
先看下LeakCanary檢測到的結(jié)果如下：
該如何解決呢？這個查了不少資料，其中一種就是使用getApplicationgContext作為參數(shù)構(gòu)建WebView，然后動態(tài)添加到一個ViewGroup中，最后退出的時候調(diào)用webView的銷毀的函數(shù)，雖然也達到了防止內(nèi)存溢出的效果，但是在有些網(wǎng)頁彈出時候需要記住密碼的對話框的時候，會出現(xiàn)Unable to add window -- token null is not for an application 的錯誤，所以這里采用的解決辦法是通過把使用了WebView的Activity(或者Service)放在單獨的進程里。然后在檢測到應(yīng)用占用內(nèi)存過大有可能被系統(tǒng)干掉或者它所在的Activity(或者Service)結(jié)束后，調(diào)用android.os.Process.killProcess(android.os.Process.myPid());，主動Kill掉進程。由于系統(tǒng)的內(nèi)存分配是以進程為準(zhǔn)的，進程關(guān)閉后，系統(tǒng)會自動回收所有內(nèi)存。
修改后的代碼如下：
public class MainActivity5 extends AppCompatActivity {
private WebView mWebView;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_web);
mWebView = (WebView) findViewById(R.id.web);
mWebView.loadUrl("http://www.cnblogs.com/whoislcj/p/5720202.html");
}
@Override
protected void onDestroy() {
destroyWebView();
android.os.Process.killProcess(android.os.Process.myPid());
super.onDestroy();
LApplication.getRefWatcher().watch(this);
}
private void destroyWebView() {
if (mWebView != null) {
mWebView.pauseTimers();
mWebView.removeAllViews();
mWebView.destroy();
mWebView = null;
}
}
}
manifest中對應(yīng)的activity配置如下：
<activity android:name=".MainActivity5" android:process="com.whoislcj.webview"/>
6.）資源未關(guān)閉造成的內(nèi)存泄漏
對于使用了BraodcastReceiver，ContentObserver，F(xiàn)ile，Cursor，Stream，Bitmap等資源的使用，應(yīng)該在Activity銷毀時及時關(guān)閉或者注銷，否則這些資源將不會被回收，造成內(nèi)存泄漏。例如獲取媒體庫圖片地址代碼在查詢結(jié)束的時候一定要調(diào)用
Cursor 的關(guān)閉方法防止造成內(nèi)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(jié)：
以上就是通過LeakCanary檢測到的內(nèi)存泄漏情況以及解決辦法。希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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