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三、Android性能优化之常见的内存泄漏分析

三、Android性能优化之常见的内存泄漏分析

作者: 香沙小熊 | 来源:发表于2017-08-30 18:54 被阅读145次

    内存泄漏分析:
    往往做项目的时候情况非常复杂,或者项目做得差不多了想起来要性能优化检查下内存泄露。

    如何找到项目中存在的内存泄露的这些地方呢?

    1.确定是否存在内存泄露
    1)Android Monitors的内存分析
    最直观的看内存增长情况,知道该动作是否发生内存泄露。
    动作发生之前:GC完后内存1.4M; 动作发生之后:GC完后内存1.6M

    2)使用MAT内存分析工具
    MAT分析heap的总内存占用大小来初步判断是否存在泄露
    Heap视图中有一个Type叫做data object,即数据对象,也就是我们的程序中大量存在的类类型的对象。
    在data object一行中有一列是“Total Size”,其值就是当前进程中所有Java数据对象的内存总量,
    一般情况下,这个值的大小决定了是否会有内存泄漏。
    我们反复执行某一个操作并同时执行GC排除可以回收掉的内存,注意观察data object的Total Size值,
    正常情况下Total Size值都会稳定在一个有限的范围内,也就是说由于程序中的的代码良好,没有造成对象不被垃圾回收的情况。
    反之如果代码中存在没有释放对象引用的情况,随着操作次数的增多Total Size的值会越来越大。
    那么这里就已经初步判断这个操作导致了内存泄露的情况。

    2.先找怀疑对象(哪些对象属于泄露的)
    MAT对比操作前后的hprof来定位内存泄露是泄露了什么数据对象。(这样做可以排除一些对象,不用后面去查看所有被引用的对象是否是嫌疑)
    快速定位到操作前后所持有的对象哪些是增加了(GC后还是比之前多出来的对象就可能是泄露对象嫌疑犯)
    技巧:Histogram中还可以对对象进行Group,比如选择Group By Package更方便查看自己Package中的对象信息。

    1. MAT分析hprof来定位内存泄露的原因所在。(哪个对象持有了上面怀疑出来的发生泄露的对象)
      1)Dump出内存泄露“当时”的内存镜像hprof,分析怀疑泄露的类;
      2)把上面2得出的这些嫌疑犯一个一个排查个遍。步骤:
      (1)进入Histogram,过滤出某一个嫌疑对象类
      (2)然后分析持有此类对象引用的外部对象(在该类上面点击右键List Objects--->with incoming references)
      (3)再过滤掉一些弱引用、软引用、虚引用,因为它们迟早可以被GC干掉不属于内存泄露
      (在类上面点击右键Merge Shortest Paths to GC Roots--->exclude all phantom/weak/soft etc.references)
      (4)逐个分析每个对象的GC路径是否正常
      此时就要进入代码分析此时这个对象的引用持有是否合理,这就要考经验和体力了!
      (比如上课的例子中:旋转屏幕后MainActivity有两个,肯定MainActivity发生泄露了,
      那谁导致他泄露的呢?原来是我们的CommonUtils类持有了旋转之前的那个MainActivity他,
      那是否合理?结合逻辑判断当然不合理,由此找到内存泄露根源是CommonUtils类持有了该MainActivity实例造成的。
      怎么解决?罪魁祸首找到了,怎么解决应该不难了,不同情况解决办法不一样,要靠你的智慧了。)

    判断一个应用里面内存泄露避免得很好,怎么看?
    当app退出的时候,这个进程里面所有的对象应该就都被回收了,尤其是很容易被泄露的(View,Activity)是否还内存当中。
    可以让app退出以后,查看系统该进程里面的所有的View、Activity对象是否为0.
    工具:使用AndroidStudio--AndroidMonitor--System Information--Memory Usage查看Objects里面的views和Activity的数量是否为0.

    System Information System Information 选项 Memory Usage

    发现任然有两个activity没有关闭

    ==================内存泄漏经常出现的例子=====================
    内存泄漏(Memory Leak):
    进程中某些对象已经没有使用价值,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。
    现象:当我们使用微信很长时间,也出现了程序崩溃现象。(这就是内存泄漏日积月累导致OOM)
    内存溢出(OOM):
    当应用占用的heap资源超过了Dalvik虚拟机分配的内存就会内存溢出。比如:加载大量图片。

    1.静态变量引起的内存泄漏
          当调用getInstance时,如果传入的context时Activity的context。只要这个单例没有被释放,那么Activity也不会被释放一直到进程退出才会释放。
    
    public class CommonUtils {
    
        private static CommonUtils instance;
    
        private Context context;
    
        private CommonUtils(Context context) {
            this.context = context;
        }
    
        public static CommonUtils getInstance(Context context) {
    
            if (instance == null) {
                instance = new CommonUtils(context);
            }
            return instance;
        }
    }
    
    2.非静态内部类引起内存泄漏 (包括静态内部类)

    错误的示范:

            public void loadData(){//隐士持有MainActivity实例。MainActivity.this.a
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                while(true){
                    try {
                    //int b=a;
                    Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                    }
                }
                }
            }).start();
            }
    
    解决方案:
    将非静态内部类修改为静态内部类。
       public static  void loadData(){
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    while (true){
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }).start();
        }
    
    在比如用弱引用解决Handler内存泄漏问题
    public class MainActivity extends AppCompatActivity {
        int a;
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_main);
    
        }
        private static class MyHandler extends Handler {
    
            /**
             * 1.直接持有一个外部类的强引用,会内存泄漏
             */
    //        private MainActivity mainActivity;
    //        public MyHandler(MainActivity mainActivity) {
    //            this.mainActivity = mainActivity;
    //        }
    
    
            /**
             * 2.使用弱应用
             * WeakReference 是一个弱引用,当所引用的对象在JVM内不再强引用时,GC后 weak reference 将会被自动回
             */
            private WeakReference<MainActivity> mainActivity;
    
            public MyHandler(MainActivity mainActivity) {
                this.mainActivity = new WeakReference<MainActivity>(mainActivity);
            }
    
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                super.handleMessage(msg);
                MainActivity main = mainActivity.get();
                if (main == null || main.isFinishing()) {
                    return;
                }
                switch (msg.what) {
                    case 0:
                        //加载外部数据
                        int b = main.a;
                        break;
                }
            }
        }
    }
    

    WeakReference --- 弱引用
    WeakReference 是一个弱引用, 当所引用的对象在 JVM 内不再有强引用时, GC 后 weak reference 将会被自动回
    回收时机:在垃圾回收的时候;使用:同软引用; 生命周期:GC后终止

    当时用软应用或者弱应用的时候,MainActivity难道很容易或者可以被GC回收吗?
    GC回收的机制是什么?当MainActivity不被任何的对象引用。
    虽然Handler里面用的是软引用/弱引用,但是并不意味着不存在其他的对象引用该MainActivity
    当MainActivity都被回收了,那他里面的Handler自然没必要在进行处理,return 即可。

    Android 非静态内部类/匿名类引起的内存泄漏
    android non-static内部类导致的内存泄露

    3.不需要用的监听未移除会发生内存泄漏

    例1

            final TextView tv_test = (TextView) findViewById(R.id.tv_test);
            tv_test.getViewTreeObserver().addOnWindowFocusChangeListener(new ViewTreeObserver.OnWindowFocusChangeListener() {
                @Override
                public void onWindowFocusChanged(boolean hasFocus) {
                    //监听view的加载,view 加载出来的时候,计算它的宽高
                    // 计算完后,一定要移除这个监听
                    tv_test.getViewTreeObserver().removeOnWindowFocusChangeListener(this);
                }
            });
    

    例2

            SensorManager sensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
            Sensor sensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ALL);
            SensorEventListener listener = (SensorEventListener) this;
            sensorManager.registerListener(listener,sensor,SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);
            sensorManager.unregisterListener(listener);
    
    4.资源未关闭引起的内存泄漏情况

    对于使用了BraodcastReceiver,ContentObserver,File,Cursor,Stream,Bitmap,自定义属性attribute等资源的代码,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。

    5.无限循环动画

    没有在onDestory中停止动画,否则Activity就会变成泄漏对象。
    比如,轮播图效果

    特别感谢:
    动脑学院Ricky

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