android内存泄漏原因及优化（Android内存管理机制内存分配）

小君 2023-07-23 01:18:39 746

android内存泄漏原因及优化（Android内存管理机制内存分配）下面，将详细讲解内存分配 & 内存释放策略针对对象、变量的内存策略步骤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步骤2： Linux 内核真正回收具体进程 ActivityManagerService 对所有进程进行评分（评分存放在变量adj中）更新评分到Linux 内核由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

前言

内存泄漏即 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

储备知识：Android 内存管理机制

简介

下面，将针对回收进程、对象、变量的内存分配 & 回收进行详细讲解

针对进程的内存策略

a. 内存分配策略由 ActivityManagerService 集中管理所有进程的内存分配
b. 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

步骤2： Linux 内核真正回收具体进程 ActivityManagerService 对所有进程进行评分（评分存放在变量adj中）更新评分到Linux 内核由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

针对对象、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

下面，将详细讲解内存分配 & 内存释放策略

a. 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 & 对象实例

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也存放在堆内存中 Sample mSample3 = new Sample();

b. 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

常见的内存泄露原因 & 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

下面，我将详细介绍每个引发内存泄露的原因

集合类

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

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除

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 & 设置为null

// 释放objectList objectList.clear(); objectList=null;

Static 关键字修饰的成员变量

储备知识被 Static 关键字修饰的成员变量的生命周期 = 应用程序的生命周期
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

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 }

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

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
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

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; } }

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; } }

非静态内部类 / 匿名类

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
常见情况 3种，分别是：非静态内部类的实例 = 静态、多线程、消息传递机制（Handler）

非静态内部类的实例 = 静态

泄露原因若非静态内部类所创建的实例 = 静态（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

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实例 = 静态

若需使用Context，建议使用 Application 的 Context

多线程：AsyncTask、实现Runnable接口、继承Thread类

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
泄露原因当工作线程正在处理任务 & 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 & 继承Thread类前3者内存泄露的原理相同，此处主要以继承Thread类为例说明

解决方案造成内存泄露的原因有2个关键条件：

1、存在 ”工作线程实例持有外部类引用“ 的引用关系 2、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

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

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，分别是：

MAT(Memory Analysis Tools)
Heap Viewer
Allocation Tracker
Android Studio 的 Memory Monitor
LeakCanary

MAT(Memory Analysis Tools)**

定义：一个Eclipse的 Java Heap 内存分析工具 ->>下载地址
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 & 可通过视图直观地查看可能造成这种结果的对象

Heap Viewer

定义：一个的 Java Heap 内存分析工具作用：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总 & 各种类型数据的占比情况

Allocation Tracker

简介：一个内存追踪分析工具作用：追踪内存分配信息，按顺序排列

Memory Monitor

简介：一个 Android Studio 自带的图形化检测内存工具作用：跟踪系统 / 应用的内存使用情况

LeakCanary

简介：一个square出品的Android开源库

总结

本文 全面介绍了内存泄露的本质、原因 & 解决方案， 希望大家在开发时尽量避免出现 内存泄露；为了是大家能够更好的学习 Android 相关的知识点， 在这里特别提供一份 Android 高级开发学习笔记， 里面包含了这些年学习 Android 开发所遇到的难题及其解决方案；有需要这份 Android 高级开发学习笔记 的朋友：可以私信发送 ”笔记“ 即可 免费获取； 希望大家阅读过后，能够 查漏补缺；早日成为高级开发者

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