安卓性能测试之应用内存泄漏总结

内存泄漏总结

一. 内存泄漏定义

Java内存泄漏指的是进程中某些对象（垃圾对象）已经没有使用价值了，但是它们却可以直接或间接地引用到gc roots导致无法被GC回收。无用的对象占据着内存空间，使得实际可使用内存变小，形象地说法就是内存泄漏了。

二. 内存泄漏对应用的影响

在android里面，出现内存泄漏会导致系统为应用分配的内存会不断减少，从而造成app在运行时会出现卡断(内存占用高时JVM虚拟机会频繁触发GC)，影响用户体验。同时，可能会引起OOM(内存溢出)，从而导致应用程序崩溃!

三. 引发原因

1. 非静态内部类的静态实例容易造成内存泄漏

实例：

public class MainActivity extends Activity

{

static Demo sInstance = null;

 

@Override

public void onCreate(BundlesavedInstanceState)

{

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

if (sInstance == null)

{

sInstance= new Demo();

}

}

class Demo

{

voiddoSomething()

{

System.out.print("dosth.");

}

}

}

分析：

上面的代码中的sInstance实例类型为静态实例，在第一个MainActivity act1实例创建时，sInstance会获得并一直持有act1的引用。当MainAcitivity销毁后重建，因为sInstance持有act1 的引用，所以act1是无法被GC回收的，进程中会存在2个MainActivity实例（act1和重建后的MainActivity实例），这个 act1对象就是一个无用的但一直占用内存的对象，即无法回收的垃圾对象。所以，对于lauchMode不是singleInstance的 Activity， 应该避免在activity里面实例化其非静态内部类的静态实例。

解决方法：将该内部类设为静态内部类或将该内部类抽取出来封装成一个单例，如果需要使用Context，就使用Application的Context。

2. Activity使用静态成员

实例：

private static Drawable sBackground;

@Override

protected void onCreate(Bundle state) {

super.onCreate(state);

 

TextView label = new TextView(this);

label.setText("Leaks are bad");

 

if (sBackground == null) {

sBackground = getDrawable(R.drawable.large_bitmap);

}

label.setBackgroundDrawable(sBackground);

 

setContentView(label);

}

分析：

由于用静态成员sBackground 缓存了drawable对象，所以activity加载速度会加快，但是这样做是错误的。因为在Android 2.3系统上，它会导致activity销毁后无法被系统回收。

label .setBackgroundDrawable函数调用会将label赋值给sBackground的成员变量mCallback。

上面代码意味着：sBackground（GC Root）会持有TextView对象，而TextView持有Activity对象。所以导致Activity对象无法被系统回收。

避免方法：

·不要对activity的context长期引用(一个activity的引用的生存周期应该和activity的生命周期相同)

·如果可以的话，尽量使用关于application的context来替代和activity相关的context

·如果一个acitivity的非静态内部类的生命周期不受控制，那么避免使用它；正确的方法是使用一个静态的内部类，并且对它的外部类有一WeakReference，就像在ViewRootImpl中内部类W所做的那样。

3. 单例造成的内存泄漏

由于单例的静态特性使得其生命周期和应用的生命周期一样长，如果一个对象已经不再需要使用了，而单例对象还持有该对象的引用，就会使得该对象不能被正常回收，从而导致了内存泄漏。

正确的实例：

//
使用了单例模式

public
class AppManager {

    private
static AppManager instance;

    private
Context context;

    private
AppManager(Context context) {

        this.context
= context;

    }

    public
static AppManager getInstance(Context context) {

        if
(instance != null) {

            instance
= new AppManager(context);

        }

        return
instance;

    }

}

这样不管传入什么Context最终将使用Application的Context，而单例的生命周期和应用的一样长，这样就防止了内存泄漏。

4. Handler造成的内存泄漏

示例：创建匿名内部类的静态对象

public
class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private
final Handler handler = new Handler() {

        @Override

        public
void handleMessage(Message msg) {

            //
...

        }

    };

    @Override

    protected
void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

       
super.onCreate(savedInstanceState);

       
setContentView(R.layout.activity_main);

        new
Thread(new Runnable() {

            @Override

            public
void run() {

                //
...

               
handler.sendEmptyMessage(0x123);

            }

        });

    }

}

分析：

当MainActivity结束时，未处理的消息持有handler的引用，而handler又持有它所属的外部类也就是 MainActivity的引用。这条引用关系会一直保持直到消息得到处理，这样阻止了MainActivity被垃圾回收器回收，从而造成了内存泄漏。

解决方法：

将Handler类独立出来或者使用静态内部类，这样便可以避免内存泄漏。

 

5. 资源未关闭造成的内存泄漏

对于使用了BraodcastReceiver，ContentObserver，File，Cursor，Stream，Bitmap等资源，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，从而造成内存泄漏。

1）比如在Activity中register了一个BraodcastReceiver，但在Activity结束后没有unregister该BraodcastReceiver。
2） 资源性对象比如Cursor，Stream、File文件等往往都用了一些缓冲，我们在不使用的时候，应该及时关闭它们，以便它们的缓冲及时回收内存。它 们的缓冲不仅存在于 java虚拟机内，还存在于java虚拟机外。如果我们仅仅是把它的引用设置为null，而不关闭它们，往往会造成内存泄漏。
3）对于资源性对象在不使用的时候，应该调用它的close()函数将其关闭掉，然后再设置为null。在我们的程序退出时一定要确保我们的资源性对象已经关闭。
4）Bitmap对象不在使用时调用recycle()释放内存。2.3以后的bitmap应该是不需要手动recycle了，内存已经在java层了。

6. 线程造成的内存泄漏

示例：AsyncTask和Runnable

分析：

AsyncTask和Runnable都使用了匿名内部类，那么它们将持有其所在Activity的隐式引用。如果任务在Activity销毁之前还未完成，那么将导致Activity的内存资源无法被回收，从而造成内存泄漏。

解决方法：

将AsyncTask和Runnable类独立出来或者使用静态内部类，这样便可以避免内存泄漏。

7. 使用ListView时造成的内存泄漏

初始时ListView会从BaseAdapter中根据当前的屏幕布局实例化一定数量的View对象，同时ListView会将这些View对象 缓存起来。当向上滚动ListView时，原先位于最上面的Item的View对象会被回收，然后被用来构造新出现在下面的Item。这个构造过程就是由 getView()方法完成的，getView()的第二个形参convertView就是被缓存起来的Item的View对象（初始化时缓存中没有 View对象则convertView是null）。

构造Adapter时，没有使用缓存的convertView。
解决方法：在构造Adapter时，使用缓存的convertView。

8. 集合容器中的内存泄露

我们通常把一些对象的引用加入到了集合容器（比如ArrayList）中，当我们不需要该对象时，并没有把它的引用从集合中清理掉，这样这个集合就会越来越大。如果这个集合是static的话，那情况就更严重了。
解决方法：在退出程序之前，将集合里的东西clear，然后置为null，再退出程序。

9.WebView造成的泄露

当我们不要使用WebView对象时，应该调用它的destory()函数来销毁它，并释放其占用的内存，否则其长期占用的内存也不能被回收，从而造成内存泄露。
解决方法：为WebView另外开启一个进程，通过AIDL与主线程进行通信，WebView所在的进程可以根据业务的需要选择合适的时机进行销毁，从而达到内存的完整释放。

10. 一些不良代码成内存压力

有些代码并不造成内存泄露，但是它们或是对没使用的内存没进行有效及时的释放，或是没有有效的利用已有的对象而是频繁的申请新内存，对内存的回收和分配造成很大影响的，容易迫使虚拟机不得不给该应用进程分配更多的内存，增加vm的负担，造成不必要的内存开支。

10.1 . Bitmap使用不当

第一、及时的销毁。

虽然，系统能够确认Bitmap分配的内存最终会被销毁，但是由于它占用的内存过多，所以很可能会超过Java堆的限制。因此，在用完Bitmap时，要 及时的recycle掉。recycle并不能确定立即就会将Bitmap释放掉，但是会给虚拟机一个暗示：“该图片可以释放了”。

第二、设置一定的采样率。

有时候，我们要显示的区域很小，没有必要将整个图片都加载出来，而只需要记载一个缩小过的图片，这时候可以设置一定的采样率，那么就可以大大减小占用的内存

第三、巧妙的运用软引用（SoftRefrence）

有些时候，我们使用Bitmap后没有保留对它的引用，因此就无法调用Recycle函数。这时候巧妙的运用软引用，可以使Bitmap在内存快不足时得到有效的释放。

10.2，构造Adapter时，没有使用缓存的 convertView

　　以构造ListView的BaseAdapter为例，在BaseAdapter中提共了方法：

　　public View getView(intposition, View convertView, ViewGroup parent)

　　来向ListView提供每一个item所需要的view对象。

如果我们不去使用convertView，而是每次都在getView()中重新实例化一个View对象的话，即浪费时间，也造成内存垃圾，给垃圾回收增加压力，如果垃圾回收来不及的话，虚拟机将不得不给该应用进程分配更多的内存，造成不必要的内存开支。

10.3、不要在经常调用的方法中创建对象，尤其是忌讳在循环中创建对象。可以适当的使用 hashtable ， vector 创建一组对象容器，然后从容器中去取那些对象，而不用每次 new 之后又丢弃。

 

四. 内存泄漏的检测

方法一：

实时抓取hprof文件，观察当前时刻内存占用情况。

工具：Eclipse的DDMS插件。

步骤：

1. 打开Eclipse，切换到DDMS模式，如下图。

2. 手机设备连接电脑，Eclipse左侧会显示出设备上运行的进程包名，选中要检测的进程。

3. 点击左上方 “Dump HPROF file” 按钮，带红色箭头的，如下图。

4. 右侧会显示出Overview 界面，首先是一个扇形图，如下图。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

鼠标放到每个扇形上，左下角就会显示对应的资源类型。

5. 找到除了Remainder之外最大的扇形，点击--> 选中 Path to GC roots --> 选择exclude weak/ soft references。

6. 在进入的新界面查看资源，寻找和要检测的应用相关的资源即可。

方法二

执行monkey结束之后抓取hprof文件，然后分析结果。

工具：Eclipse 的Memory Analysys 插件；

win7虚拟机安装adb命令；

SDK中的hprof-conv工具可以使用。

准备工作：

1. Eclipse 安装Memory Analysys 插件，通过Eclipse Marketplace安装。

2. win7虚拟机安装adb命令，参考：http://blog.sina.com.cn/s/blog_60bdd37d0101ezbg.html

3. SDK中的hprof-conv工具，如果在tools目录下，拷贝到platform-tools目录。

操作步骤：

1. 首先手机连接电脑，实体机虚拟机都可以，只要安装了adb命令就可以跑monkey。

执行monkey命令：

adb shell monkey -c android.intent.category.LAUNCHER -c android.intent.category.MONKEY -c android.intent.category.DEFAULT -c android.intent.category.BROWSABLE -c android.intent.category.TAB -c android.intent.category.ALTERNATIVE -c android.intent.category.SELECTED_ALTERNATIVE -c android.intent.category.INFO -c android.intent.category.HOME -c android.intent.category.PREFERENCE -c android.intent.category.TEST -c android.intent.category.CAR_DOCK -c android.intent.category.DESK_DOCK -c android.intent.category.CAR_MODE -p com.android.settings --ignore-crashes --ignore-timeouts --ignore-security-exceptions --ignore-native-crashes --monitor-native-crashes -s 800 -v -v -v --throttle 1000 100000

红底的是包名，需要换成要检测的应用的包名，这是一句命令，如果要抓取普通的log，可以在后边加上要保存的位置。

执行monkey的时候，可以另起一个终端，通过 “adb shell ;ps ”命令查看应用当前占用内存的情况。

如果要通过ps命令查看内存使用情况，就必须要了解：

USER 进程所属用户

PID 进程ID

%CPU 进程占用CPU百分比

%MEM 进程占用内存百分比

VSIZE 虚拟内存占用大小 单位：kb（killobytes）

RSS 实际内存占用大小 单位：kb（killobytes）

TTY 终端类型

STAT 进程状态

START 进程启动时刻

TIME 进程运行时长

COMMAND 启动进程的命令

尤其是VSIZE 和RSS，查看内存泄漏以实际内存占用大小为衡量标准。

还可以通过命令行 ”adb shell dumpsys meminfo <进程名>” 查看详细的内存使用情况。

2. 抓取hprof文件。

在虚拟机上执行命令行： ”adb shell am dumpheap <进程名> <保存路径>”

命令中的<保存路径>指的是手机目录。

3. 将手机上的hprof文件pull出到电脑上。

4. pull出来的hprof文件是不能被pc机识别的，需要转码。

通过命令：”hprof-conv <原HPROF文件路径> <转换后的HPROF文件路径>”

5. 打开Eclipse，切换到Memory Analysys 模式，点击左上角的 “Open Dump Heap” 按钮，打开转码后的hprof文件， 按照方法一的方式分析即可。