Android内存泄漏与内存管理工具

在程序运行过程中，有时会发生内存泄漏的问题，导致程序卡顿或者卡死。

内存泄漏？

简单的说，内存泄漏表示的是不再用到的对象因为被错误引用而无法进行回收。
内存管理是一件很复杂的事情，三言两语也解释不清楚，所以这里我就简单的说两句。
为什么内存泄漏会导致程序卡死出现呢？
这是因app运行的时候，手机要给app分配一定的内存来运行。而在这些内存中，app又要给它内部需要的或者创建的对象分配内存，但对象使用完之后，手机会自动的回收不用的对象说占用的内存，达到资源利用以便于再次分配内存。
但是如果不用的对象没有得到回收，但无效对象越积越多，所占用的内存也越来越多，导致手机分配给app的内存不够用，但是app又需要内存来提供给它必须运行的对象时，这时便会导致程序卡死或崩溃出现。
所以使用内存管理分析工具来分析android project的内存使用情况是非常有必要的，这可以达到合理分析系统内存，也可以提前避开导致系统崩溃的问题的发生。

内存管理分析工具

android studio里面内置了三个内存工具：
Memory Monitor；
Application tracker;
Heap Viewer;

Memory Monitor

Memory Monitor使用比较简单，在程序运行的时候，它会直接显示app的内存使用情况，一般是一条平线，但当内存分配或者进行GC回收的时候，便会出线波形，这时你就能知道大致是哪里出现了内存使用回收，然后找到执行的内进行分析。
举个例子，现在我们有个按钮点击事件，点击按钮之后便会创建1000个矩形和输出1000条语句，代码如下

private void startAllocationLargeNumbersOfObjects() {
Toast.makeText(this, "请注意查看MemoryMonitor 以及AllocationTracker", Toast.LENGTH_SHORT).show();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
Rect rect = new Rect(0, 0, 100, 100);
System.out.println("-------: " + rect.width());
}
}

当我们点击之后，Memory Monitor出现下面箭头的现象，表示使用的内存急剧增加

点击1.png

当我们把代码修改成下面的样子，将输出语句删除之后：

private void startAllocationLargeNumbersOfObjects() {

        Toast.makeText(this, "请注意查看MemoryMonitor 以及AllocationTracker", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        Rect rect = new Rect(0, 0, 100, 100);
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                if (rect == null) {
                    rect = new Rect(0, 0, 100, 100);
                 } else {
                    rect.bottom = 100;
                    rect.right = 100;
                    }  
                   }
              }
      }

再次点击事件时，Memory Monitor并没有明显的急剧增加

Application tracker

Application tracker是android studio的一个内存分配跟踪器，使用之后能够了解在一定时间内的内存分配情况，但是使用这个功能相对复杂。
我们再次以使用上面有问题的startAllocationLargeNumbersOfObjects()方法举例
如下图，在点击红色方框之后，再次点击，停止跟踪内存分配之后会弹出一个跟踪情况报告

1.png

我们再次以使用上面有问题的startAllocationLargeNumbersOfObjects()方法举例
内存跟踪报告

2.png

选择上面的Group by Allocator用内存分配器来分类我们的内存分配 ，这时我们能够查看到按包名分配的内存，右边的count表示分配了多少次内存，size表示分配的内存大小。当我们一直往下级点开始，便会发现每个对象分配的内存大小。

Heap Viewer

最后我们来看Heap Viewer，这是用来实时查看App分配的内存大小和空闲内存大小，但这个功能只限于Android5.0以上。
分析图如下

4.png

那么如何检测呢？Heap Viewer中的数值会自动在每次发生GC时会自动更新，那么我们是等着他自己GC么？小弟不才，刚开始我就是这么一直等啊等，由于GC的时机是系统把握的，所以很不好把握，既然我们是来看内存泄漏，那么我们在需要检测内存泄漏的用例执行过后，手动GC下，然后观察data object
一栏的total size
(也可以观察Heap Size/Allocated内存的情况)，看看内存是不是会回到一个稳定值，多次操作后，只要内存是稳定在某个值，那么说明没有内存溢出的，如果发现内存在每次GC后，都在增长，不管是慢增长还是快速增长，都说明有内存泄漏的可能性。

另外还有一个内存检测神器LeakCanary
这是一个是一个开源的在debug版本中检测内存泄漏的java库。
github地址：https://github.com/square/leakcanary
使用之后能够直接在手机或者虚拟机发生明显的内存泄漏之后弹出通知栏，告知在哪个类中出现问题。
下图的例子是因为一个static静态的TextView在所在的Activity被销毁时没有被回收而引起的，只要把TextView前的static去掉就可以了。

6.png

检查内存泄漏是一件非常复杂的事情，通常情况下只能依靠人工排查，有一定经验的开发者能够比较快速的检查出问题，而刚开始学习的开发者依靠工具和细心也是能够找到问题所在的。

本文中所举出的例子源代码链接如下。
https://github.com/lzyzsd/MemoryBugs

例子中有几处存在内存泄漏隐患的地方
1、在MainActivity中存在静态的TextView，在结束MainActivity并跳转到ActivityB时没有被回收，造成内存泄漏。用LeakCanary能够直接检测出来，只需要把TextView变为非静态就可以了。
2、在startAllocationLargeNumbersOfObjects()方法中，重复的大量的创建Rect()对象，占用了大量的内存。因此只需要在for循环之前创建Rect()对象，在for循环中重新设定Rect的大小和位置就可以。当然，其中的System.out打印出大量的字符串也造成一定的内存泄漏，可以考虑将其放在for循环之外。
3、在MyView类中，在onDraw方法中创建RectF也是不必要的，因为使用onDraw创建对象，相当于每次调用onDraw方法时就要重新创建一个RectF对象，也会造成内存泄漏。因此把创建RectF和Paint对象转为本地变量即可。

以下是大神写的关于内存管理工具的具体使用方法链接
Memory Monitor

Allocation Tracker

Heap Viewer