Android性能优化-内存泄漏的几个案例
JVM内存管理
Java采用GC进行内存管理。深入的JVM内存管理知识，推荐《深入理解Java虚拟机》。
关于内存泄漏我们要知道，JVM内存分配的几种策略。
1. 静态的
静态的存储区，内存在程序编译的时候就已经分配好了，这块内存在程序整个运行期间都一直存在，它主要存放静态数据、全局的static数据和一些常量。
2.栈式的
在执行方法时，方法一些内部变量的存储都可以放在栈上面创建，方法执行结束的时候这些存储单元就会自动被注释掉。栈 内存包括分配的运算速度很快，因为内在在处理器里面。当然容量有限，并且栈式一块连续的内存区域，大小是由操作系统决定的，他先进后 出，进出完成不会产生碎片，运行效率高且稳定
3.堆式的
也叫动态内存 。我们通常使用new 来申请分配一个内存。这里也是我们讨论内存泄漏优化的关键存储区。GC会根据内存的使用情况，对堆内存里的垃圾内存进行回收。
堆内存是一块不连续的内存区域，如果频繁地new/remove会造成大量的内存碎片，GC频繁的回收，导致内存抖动，这也会消耗我们应用的性能
我们知道可以调用 System.gc();进行内存回收，但是GC不一定会执行。
面对GC的机制，我们是否无能为力？其实我们可以通过声明一些引用标记来让GC更好对内存进行回收。
| 类型 | 回收时机 | 生命周期 |
|---|---|---|
| StrongReference （强引用） | 任何时候GC是不能回收他的，哪怕内存不足时，系统会直接抛出异常OutOfMemoryError，也不会去回收 | 进程终止 |
| SoftReference （软引用） | 当内存足够时不会回收这种引用类型的对象，只有当内存不够用时才会回收 | 内存不足，进行GC的时候 |
| WeakReference （弱引用） | GC一运行就会把给回收了 | GC后终止 |
| PhantomReference (虚引用) | 如果一个对象与虚引用关联，则跟没有引用与之关联一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收 | 任何时候都有可能 |
开发时，为了防止内存溢出，处理一些比较占用内存并且生命周期长的对象时，可以尽量使用软引用和弱引用。
Tip：成员变量全部存储在堆中（包括基本数据类型，引用及引用的对象实体），因为他们属于类，类对象最终还是要被new出来的。
局部变量的基本数据类型和引用存在栈中，应用的对象实体存储在堆中。因为它们属于方法当中的变量，生命周期会随着方法一起结束
内存泄漏的定义
当一个对象已经不需要使用了，本该被回收时，而有另外一个正在使用的对象持有它的引用，从而导致了对象不能被GC回收。
这种导致了本该被回收的对象不能被回收而停留在堆内存中，就产生了内存泄漏。
内存泄漏与内存溢出的区别
- 内存泄漏（Memory Leak）
进程中某些对象已经没有使用的价值了，但是他们却还可以直接或间接地被引用到GC Root导致无法回收。当内存泄漏过多的时候，再加上应用本身占用的内存，日积月累最终就会导致内存溢出OOM
- 内存溢出（OOM）
当应用的heap资源超过了Dalvik虚拟机分配的内存就会内存溢出
内存泄漏带来的影响
- 应用卡顿
泄漏的内存影响了GC的内存分配，过多的内存泄漏会影响应用的执行效率
- 应用异常（OOM）
过多的内存泄漏，最终会导致 Dalvik可分配的内存越来越少，更加容易出现OOM
Android开发常见的内存泄漏
（1）单例造成的内存泄漏
错误示例
当调用getInstance时，如果传入的context是Activity的context。
只要这个单例没有被释放，那么这个Activity也不会被释放一直到进程退出才会释放。
public class TestUtil {
private static TestUtil instance;
private Context context;
private TestUtil(Context context){
this.context=context;
}
public static TestUtil getInstance(Context mContext) {
if (instance == null) {
instance = new TestUtil(mContext);
}
return instance;
}
}
解决方案
能使用Application的Context就不要使用Activity的Content，Application的生命周期伴随着整个进程的周期
（2）Handler造成的内存泄漏
错误示例
mHandler是Handler的非静态匿名内部类的实例，所以它持有外部类Activity的引用，我们知道消息队列是在一个Looper线程中不断轮询处理消息，那么当这个Activity退出时消息队列中还有未处理的消息或者正在处理消息，而消息队列中的Message持有mHandler实例的引用，mHandler又持有Activity的引用，所以导致该Activity的内存资源无法及时回收，引发内存泄漏。
private TextView mTextView;
private Handler mHandler=new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
mTextView.setText("");
}
};
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mTextView= (TextView) findViewById(R.id.tv_home);
initData();
}
private void initData() {
Message msg=Message.obtain();
mHandler.sendMessage(msg);
}
解决方案
创建一个静态Handler内部类，然后对Handler持有的对象使用弱引用，这样在回收时也可以回收Handler持有的对象，这样虽然避免了Activity泄漏，不过Looper线程的消息队列中还是可能会有待处理的消息，所以我们在Activity的Destroy时或者Stop时应该移除消息队列中的消息
private TextView mTextView;
private Handler mHandler=new MyHandler(this);
private static class MyHandler extends Handler{
private WeakReference<Context> reference;
public MyHandler(Context context) {
reference=new WeakReference<>(context);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
TestActivity testActivity= (TestActivity) reference.get();
if (testActivity!=null){
testActivity.mTextView.setText("");
}
}
}
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mTextView= (TextView) findViewById(R.id.tv_home);
initData();
}
private void initData() {
Message msg=Message.obtain();
mHandler.sendMessage(msg);
}
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
}
（3）线程造成的内存泄漏
错误示例
异步任务和Runnable都是一个匿名内部类，因此它们对当前Activity都有一个隐式引用。如果Activity在销毁之前，任务还未完成， 那么将导致Activity的内存资源无法回收，造成内存泄漏
new AsyncTask<Void,Void,Void>(){
@Override
protected Void doInBackground(Void... params) {
try {
Thread.sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}.execute();
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
解决方案
使用 静态内部类，避免了Activity的内存资源泄漏，当然在Activity销毁时候也应该取消相应的任务AsyncTask.cancel()，避免任务在后台执行浪费资源
static class MyAsyncTask extends AsyncTask<Void,Void,Void>{
private WeakReference<Context> reference;
public MyAsyncTask(Context context) {
reference=new WeakReference<>(context);
}
@Override
protected Void doInBackground(Void... params) {
try {
Thread.sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
@Override
protected void onPostExecute(Void aVoid) {
super.onPostExecute(aVoid);
TestActivity testActivity= (TestActivity) reference.get();
if (testActivity!=null){
testActivity.mTextView.setText("");
}
}
}
static class MyRunnable implements Runnable{
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 执行
*/
new MyAsyncTask(this).execute();
new Thread(new MyRunnable()).start();
（4）资源未关闭造成的内存泄漏
错误示例
对于使用了BraodcastReceiver，ContentObserver，File，Cursor，Stream，Bitmap等资源的使用，应该在Activity销毁时及时关闭或者注销，否则这些资源将不会被回收，造成内存泄漏
解决方案
在Activity销毁时及时关闭或者注销
（5）使用了静态的Context(View持有Activity的引用)
private static Drawable mDrawable;
private ImageView iv;
private void setWidget() {
iv=new ImageView(this);
mDrawable= ContextCompat.getDrawable(this,R.drawable.ad);
iv.setImageDrawable(mDrawable);
}
分析一下，有一个静态的Drawable对象，当我给ImageView设置这个Drawable时，ImageView像上面那个例子一样，保存了这个mDrawable的引用，然而ImageView传入了this，也就是ImageView同样持有一个MainActivity的mContext。因为被static修饰的mDrawable是常驻内存的，MainActivity是它的间接引用，所以当MainActivity被销毁时，也不能被GC掉，所以也造成了内存泄漏。
解决方案
应该及时将静态的应用 置为null，而且一般不建议将View及Activity设置为静态，在View中不要持有静态资源，静态资源不要持有Activity的Context，用Application的Context代替
（6）注册了系统的服务，但onDestory未注销
错误示例
private SensorManager sensorManager;
private void setListener() {
sensorManager= (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE);
Sensor sensor=sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_LIGHT);
sensorManager.registerListener(sensorEventListener,sensor,SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
}
//sensorEventListener监听传感器发出的信号
private SensorEventListener sensorEventListener=new SensorEventListener() {
//传感器的数值发生变化时调用此方法
@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent sensorEvent) {
//values数组中第一个下标的值就是当前的光照强度
float value=sensorEvent.values[0];
mTextView.setText("Current light level is "+value+" lx");
}
//传感器的精度发生变化时调用此方法
@Override
public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int i) {
}
};
解决方案
//不需要用的时候记得移除监听
@Override
protected void onDestroy() {
super.onDestroy();
if(sensorManager!=null){
sensorManager.unregisterListener(sensorEventListener);
}
}
（7）不需要用的监听未移除会发生内存泄露
错误示例
mTextView.getViewTreeObserver().addOnGlobalLayoutListener(new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {
@Override
public void onGlobalLayout() {
//监听布局完成，获取宽高
}
});
解决方案
mTextView.getViewTreeObserver().addOnGlobalLayoutListener(new ViewTreeObserver.OnGlobalLayoutListener() {
@Override
public void onGlobalLayout() {
//监听布局完成，获取宽高
//计算完成，要移除监听
mTextView.getViewTreeObserver().removeOnGlobalLayoutListener(this);
}
});
（8）内部类
非静态内部类持有外部类的一个引用。因此，如果我们在一个外部类中定义一个静态变量，这个静态变量是引用内部类对象。将会导致内存泄漏！因为这相当于间接导致静态引用外部类。
static InnerClass innerClass;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
innerClass=new InnerClass();
}
class InnerClass{
}
