GC算法

当内存不足时，系统就会触发GC,GC采用垃圾标记算法为跟搜索算法

跟搜索算法.png

从图中可以看书obj4是科大的对象，标识他正在被引用，一次不会标记为可回收对象。obj5,obj6,obj7都是不可达对象，obj5跟obj6虽然互相引用，但是因为他们到gcRoots是不可达的，所以他们也被标记为gc回收对象

内存泄漏的原因

1.由开发者自己编码造成的内存泄漏
2.第三方框架在成泄漏
3.由Android系统或者第三方room造成内存泄漏

以上三种情况2,3是不可控的，我们只能控制1。

内存泄漏场景

1.非静态内部类导致内存泄露
在java中，内部类虽然和外部类都写在同一个java文件中，但是编译完成后，还是会生成各自的class文件，之所以内部类对象可以访问外部类对象中的成员（包括成员变量和成员方法），是因为内部类对象持有指向外部类对象的引用

public class Outer {  
    int outerField = 0;  
      
    public class Inner{  
        void InnerMethod(){  
            int i = outerField;  
        }  
    }

反编译Outer&Inner.class文件

class Outer$Inner{  
    final Outer this$0;
      
    public Outer$Inner(Outer outer){  
        this.this$0 = outer;  
        super();  
    }
    
    void InnerMethod(){  
        int i = this.this$0.outerField;  
    }

我们会发现：

• 编译器自动为内部类添加一个成员变量， 这个成员变量的类型和外部类的类型相同， 这个成员变量就是指向外部类对象(this)的引用；
• 编译器自动为内部类的构造方法添加一个参数， 参数的类型是外部类的类型， 在构造方法内部使用这个参数为内部类中添加的成员变量赋值；
• 在调用内部类的构造函数初始化内部类对象时，会默认传入外部类的引用。
  这也就解释了内部类为什么能访问外部类的成员了。

看到这里我们能想到，由于非静态内部类（包括匿名内部类）默认就会持有外部类的引用，那么当非静态内部类对象的生命周期比外部类对象的生命周期长时，就会导致内存泄露。

解决办法定义一个静态的类

2.Handle中的内存泄漏
一般的人都会这么写handle

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
 
    private Handler mHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            if (msg.what == 1) {
                // TODO
            }
        }
    };
 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
        notifySomething();

也许有人会说，mHandler并未作为静态变量持有Activity引用，生命周期可能不会比Activity长，应该不一定会导致内存泄露呢，显然不是这样的！

熟悉Handler消息机制的童鞋都知道，mHandler会作为成员变量保存在发送的消息msg中，代码如下：

public static Message obtain(Handler h) {
    Message m = obtain();
    m.target = h;
    return m;

即msg持有mHandler的引用，而mHandler是Activity的非静态内部类实例，即mHandler持有Activity的引用，那么我们就可以理解为msg间接持有Activity的引用。msg被发送后先放到消息队列MessageQueue中，然后等待Looper的轮询处理（MessageQueue和Looper都是与线程相关联的，MessageQueue是Looper引用的成员变量，而Looper是保存在ThreadLocal中的）。那么当Activity退出后，msg可能仍然存在于消息对列MessageQueue中未处理或者正在处理，那么这样就会导致Activity无法被回收，以致发生Activity的内存泄露。

解决方法可以调用handler.removeCallbacksAndMessages(null)。来移除消息队列，从而解决，但是这样的话，队列中的消息就不会被处理了

上面在介绍GC的垃圾回收机制时有说到，强引用会造成GC回收不了，而弱引用不会，那我们在解决这种要使用内部类，但又要规避内存泄露时，一般都会采用静态内部类+弱引用的方式：

private static class MyHandler extends Handler {
 
    private WeakReference<MainActivity> mRef;
 
    public MyHandler(MainActivity activity) {
        mRef = new WeakReference<>(activity);
    }
 
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        MainActivity activity = mRef.get();
        if (activity != null) {
            if (msg.what == 1) {
                // 做相应逻辑
            }
        }
    }
}

3.未正确的使用Context

再有用到Context的地方，尽量使用Application的Context来进行使用，这样可以避免

4.静态VIew

使用静态的view可以避免每次启动Activity都去渲染view,但是静态view会持有Activity的引用，导致Activity无法回收，所以在OnDestory方法中，将view制成NULL

5.监听器没有关闭

很多的系统服务，如TelephoneyMannager，SensorManager等，都需要register和unregister监听，我们需要确保在核实的时候，及时unregister这些监听器，自己手动添加的Listener，要记得在核实的时候及时移除Listerner

6.资源未关闭

如使用Cursor,File等，他们往往都使用了缓冲，会造成内存泄漏。因此，在资源对象不使用的时候，一定要确保他们都close了，并且引用置为null.

7集合未清理

在实际开发过程中难免会有把对象添加到集合容器（比如 ArrayList）中的需求，如果在一个对象使用结束之后未将该对象从该容器中移除掉，就会造成该对象不能被正确回收，从而造成内存泄漏，解决办法当然就是在使用完之后将该对象从容器中移除。

8BitMap对象

临时创建的某个相对比较大的BitMap对象，在经过变换得到新的bitmap对象之后，应该尽快回收原始的Bitmap,这样能够更快释放原始Bitmap所占用的空间。避免静态变量持有较大的BitMap对象或者其他大的数据对象，如果已经持有，要尽快质控该静态变量。

9WebView

不同的Android版本的webview都有差异，加上厂商定制的rom，webview存在着很大的兼容性问题。只要使用一次webview，内存就不会被释放
通常的解决方法是将webView单独开一个进程，然后使用Aidl与主进程进行通信。然后根据业务要求，销毁webview进程

内存的检测

1.adb shell && Memory Usage
以通过命令 adb shell dumpsys meminfo [package name] 来将指定 package name 的内存信息打印出来，这种模式可以非常直观地看到 Activity 未释放导致的内存泄漏：

或者也可以通过 Android studio 的 Memory Usage 功能进行查看，最后的结果是一样的：

2.利用finalise方法
上面介绍finalise方法时有说过：当GC准备回收一个Java Object（所有Java对象都是Object的子类）的时候，GC会调用这个Object的finalize方法。也就意味着如果某个对象比如activity泄漏的话，那么在退出这个activity时，GC不会调用这个activity的finalize方法，我们可以利用这一点，重写activity的finalise方法，在里面打印一段日志，如下所示：

我们balabala打开很多activity，再返回到主页，通过IDE手动触发几次GC操作，如果这时某个activity没有打印finalise方法里的日志时，说明这个activity就发生内存泄漏了。怎么样？是不是很简单粗暴！

需要注意一点的是，由于重写了finalize方法的对象要第二次GC才能会真正被GC回收，这也是一种泄漏，所以检查完内存泄漏后，别忘了删除重写的finalise方法。

3.Allocation Tracker
Android studio 还自带一个 Allocation Tracker 工具，功能和 DDMS 中的基本差不多，这个工具可以监控一段时间之内的内存分配：

在内存图中点击途中标红的部分，启动追踪，再次点击就是停止追踪，随后自动生成一个 .alloc 文件，这个文件就记录了这次追踪到的所有数据，然后会在右上角打开一个数据面板:

4.Android Memory Monitor
Memory Monitor 是 Android Studio 自带的一个监控内存使用状态的工具，入口如下所示：

// TODO 这里需要图片

在 Android Monitor 点开之后 logcat 的右侧就是 Monitor 工具，其中可以检测内存、CPU、网络等内容，我们这里只用到了 Memory Monitor 功能，点击红色箭头所指的区域，就会 dump 此时此刻的 Memory 信息，并且生成一个 .hprof 文件，dump 完成之后会自动打开这个文件的显示界面，如果没有打开，可以通过点击最左侧的 Capture 界面或者 Tool Window 里面的 Capture 进入 dump 的 .hprof 文件列表：

首先左上角的下拉框，可以选择 App Heap、Image Heap 和 Zygote Heap，对应的就是上篇博客讲到的 Allocation Space，Image Space 和 Zygote Space，我们这里选择 Allocation Space，然后第二个选择 PackageTreeView 这一项，展开之后就能看见一个树形结构了，然后继续展开我们应用包名的对应对象，就可以很清晰的看到有多少个 Activity 对象了，然后可以点击展开右侧的 Analyzer Tasks 项，勾选上需要检测的任务，然后系统就会给你分析出结果：

从分析的结果可以看到泄漏的 Activity 有两个，非常直观，然后点开其中一个，观察下面的 ReferenceTree 选项：

可以看到 Thread 对象持有了 SecondActivity 对象的引用，也就是 GC Root 持有了该 Activity 的引用，导致这个 Activity 无法回收，问题的根源我们就发现了，接下来去处理它就好了。
5.MAT
MAT（Memory Analyzer Tools）是一个 Eclipse 插件，它是一个快速、功能丰富的 Java heap 分析工具，它可以帮助我们查找内存泄漏和减少内存消耗，MAT 插件的下载地址：Eclipse Memory Analyzer Open Source Project，上面通过 Android studio 生成的 .hprof 文件因为格式稍有不同，所以需要经过一个简单的转换，然后就可以通过 MAT 去打开了： 　 通过 MAT 去打开转换之后的这个文件：

用的最多的就是 Histogram 功能，点击 Actions 下的 Histogram 项就可以得到 Histogram 结果：

我们可以在左上角写入一个正则表达式，然后就可以对所有的 Class Name 进行筛选了，很方便，顶栏展示的信息 “Objects” 代表该类名对象的数量，剩下的 “Shallow Heap” 和 “Retained Heap” 则和 Android Memory Monitor 类似。咱们接着点击 SecondActivity，然后右键：

在弹出来的菜单中选择 List objects->with incoming references 将该类的实例全部列出来：

通过这个列表我们可以看到 SecondActivity@0x12faa900 这个对象被一个 this$00x12c65140 的匿名内部类对象持有，然后展开这一项，发现这个对象是一个 handler 对象：

快速定位找到这个对象没有被释放的原因，可以右键 Path to GC Roots->exclude all phantom/weak/soft etc. references 来显示出这个对象到 GC Root 的引用链，因为强引用才会导致对象无法释放，所以这里我们要排除其他三种引用：

这么处理之后的结果就很明显了：

一个非常明显的强引用持有链，GC Root 我们前面的博客中说到包含了线程，所以这里的 Thread 对象 GC Root 持有了 SecondActivity 的引用，导致该 Activity 无法被释放。

MAT 还有一个功能就是能够对比两个 .hprof 文件，将两个文件都添加到 Compare Basket 里面： 　　 添加进去之后点击右上角的 ！ 按钮，然后就会生成两个文件的对比：

同样适用正则表达式将需要的类筛选出来：

结果也很明显，退出 Activity 之后该 Activity 对象未被回收，仍然在内存中，或者可以调整对比选项让对比结果更加明显：

也可以对比两个对象集合，方法与此类似，都是将两个 Dump 结果中的对象集合添加到 Compare Basket 中去对比，找出差异后用 Histogram 查询的方法找出 GC Root，定位到具体的某个对象上。

6.LeakCanary
LeakCanary可能是上面几个工具中最好用的了
使用后如下图

image.png

可以检测到某个Activity有内存泄漏，然后LeakCanary就会给出提示