前言

在Android中，内存泄露的现象十分常见；而内存泄露导致的后果会使得应用Crash
本文 全面介绍了内存泄露的本质、原因 & 解决方案，最终提供一些常见的内存泄露分析工具，希望你们会喜欢。

目录

1.png

1. 简介

即 ML （Memory Leak）
指 程序在申请内存后，当该内存不需再使用 但 却无法被释放 & 归还给 程序的现象

2. 对应用程序的影响

容易使得应用程序发生内存溢出，即 OOM
内存溢出 简介：

1.png

3. 发生内存泄露的本质原因

具体描述

1.jpg

• 特别注意
  从机制上的角度来说，由于 Java存在垃圾回收机制（GC），理应不存在内存泄露；出现内存泄露的原因仅仅是外部人为原因 = 无意识地持有对象引用，使得 持有引用者的生命周期 > 被引用者的生命周期

4. 储备知识：Android 内存管理机制

4.1 简介

1.png

下面，将针对回收 进程、对象 、变量的内存分配 & 回收进行详细讲解

4.2 针对进程的内存策略

a. 内存分配策略

由 ActivityManagerService 集中管理 所有进程的内存分配

b. 内存回收策略

步骤1：Application Framework 决定回收的进程类型
Android中的进程 是托管的；当进程空间紧张时，会 按进程优先级低->>高的顺序 自动回收进程
Android将进程分为5个优先等级，具体如下：

1.png

• 步骤2：Linux 内核真正回收具体进程
  ActivityManagerService 对 所有进程进行评分（评分存放在变量adj中）
  更新评分到Linux 内核
  由Linux 内核完成真正的内存回收

此处仅总结流程，这其中的过程复杂，有兴趣的读者可研究系统源码ActivityManagerService.java

4.2 针对对象、变量的内存策略

• Android的对于对象、变量的内存策略同 Java
• 内存管理 = 对象 / 变量的内存分配 + 内存释放

下面，将详细讲解内存分配 & 内存释放策略

a. 内存分配策略

• 对象 / 变量的内存分配 由程序自动 负责

• 共有3种：静态分配、栈式分配、 & 堆式分配，分别面向静态变量、局部变量 & 对象实例
  具体介绍如下

  

  1.png

  注：用1个实例讲解 内存分配

public class Sample {    int s1 = 0;Sample mSample1 = new Sample();   // 方法中的局部变量s2、mSample2存放在 栈内存// 变量mSample2所指向的对象实例存放在 堆内存// 该实例的成员变量s1、mSample1也存放在栈中public void method() {        int s2 = 0;Sample mSample2 = new Sample();}
}// 变量mSample3所指向的对象实例存放在堆内存// 该实例的成员变量s1、mSample1也存放在堆内存中Sample mSample3 = new Sample();

b. 内存释放策略

• 对象 / 变量的内存释放 由Java垃圾回收器（GC） / 帧栈 负责
• 此处主要讲解对象分配（即堆式分配）的内存释放策略 = Java垃圾回收器（GC）

由于静态分配不需释放、栈式分配仅 通过帧栈自动出、入栈，较简单，故不详细描述

• Java垃圾回收器（GC）的内存释放 = 垃圾回收算法，主要包括：

  

  1.png

• 具体介绍如下

  

  1.png

5. 常见的内存泄露原因 & 解决方案

常见引发内存泄露原因主要有：

1. 集合类
2. Static关键字修饰的成员变量
3. 非静态内部类 / 匿名类
4. 资源对象使用后未关闭
   下面，我将详细介绍每个引发内存泄露的原因

5.1 集合类

• 内存泄露原因
  集合类 添加元素后，仍引用着 集合元素对象，导致该集合元素对象不可被回收，从而 导致内存泄漏
  实例演示:

// 通过 循环申请Object 对象 & 将申请的对象逐个放入到集合List
List<Object> objectList = new ArrayList<>();        for (int i = 0; i < 10; i++) {Object o = new Object();objectList.add(o);o = null;}
// 虽释放了集合元素引用的本身：o=null）
// 但集合List 仍然引用该对象，故垃圾回收器GC 依然不可回收该对象

• 解决方案
  集合类 添加集合元素对象 后，在使用后必须从集合中删除

由于1个集合中有许多元素，故最简单的方法 = 清空集合对象 & 设置为null

 // 释放objectListobjectList.clear();objectList=null;

5.2 Static 关键字修饰的成员变量

• 储备知识
  被 Static 关键字修饰的成员变量的生命周期 = 应用程序的生命周期
• 泄露原因
  若使被 Static 关键字修饰的成员变量 引用耗费资源过多的实例（如Context），则容易出现该成员变量的生命周期 > 引用实例生命周期的情况，当引用实例需结束生命周期销毁时，会因静态变量的持有而无法被回收，从而出现内存泄露
  实例讲解:

public class ClassName {// 定义1个静态变量private static Context mContext;//...
// 引用的是Activity的contextmContext = context; // 当Activity需销毁时，由于mContext = 静态 & 生命周期 = 应用程序的生命周期，故 Activity无法被回收，从而出现内存泄露}

• 解决方案

1. 尽量避免 Static 成员变量引用资源耗费过多的实例（如 Context）

若需引用 Context，则尽量使用Applicaiton的Context

2. 使用 弱引用（WeakReference） 代替 强引用 持有实例

注：静态成员变量有个非常典型的例子 = 单例模式

• 储备知识
  单例模式 由于其静态特性，其生命周期的长度 = 应用程序的生命周期

• 泄露原因
  若1个对象已不需再使用 而单例对象还持有该对象的引用，那么该对象将不能被正常回收 从而 导致内存泄漏

实例演示：

// 创建单例时，需传入一个Context
// 若传入的是Activity的Context，此时单例 则持有该Activity的引用
// 由于单例一直持有该Activity的引用（直到整个应用生命周期结束），即使该Activity退出，该Activity的内存也不会被回收
// 特别是一些庞大的Activity，此处非常容易导致OOMpublic class SingleInstanceClass {    private static SingleInstanceClass instance;    private Context mContext;    private SingleInstanceClass(Context context) {        this.mContext = context; // 传递的是Activity的context}  public SingleInstanceClass getInstance(Context context) {        if (instance == null) {instance = new SingleInstanceClass(context);}        return instance;}
}

• 解决方案
  单例模式引用的对象的生命周期 = 应用的生命周期

如上述实例，应传递Application的Context，因Application的生命周期 = 整个应用的生命周期

public class SingleInstanceClass {    private static SingleInstanceClass instance;    private Context mContext;    private SingleInstanceClass(Context context) {        this.mContext = context.getApplicationContext(); // 传递的是Application 的context}    public SingleInstanceClass getInstance(Context context) {        if (instance == null) {instance = new SingleInstanceClass(context);}        return instance;}
}

5.3 非静态内部类 / 匿名类

• 储备知识
  非静态内部类 / 匿名类 默认持有 外部类的引用；而静态内部类则不会
• 常见情况
  3种，分别是：非静态内部类的实例 = 静态、多线程、消息传递机制（Handler）

5.3.1 非静态内部类的实例 = 静态

• 泄露原因
  若 非静态内部类所创建的实例 = 静态（其生命周期 = 应用的生命周期），会因 非静态内部类默认持有外部类的引用 而导致外部类无法释放，最终 造成内存泄露

即 外部类中 持有 非静态内部类的静态对象
实例演示:

// 背景：a. 在启动频繁的Activity中，为了避免重复创建相同的数据资源，会在Activity内部创建一个非静态内部类的单例b. 每次启动Activity时都会使用该单例的数据public class TestActivity extends AppCompatActivity {  // 非静态内部类的实例的引用// 注：设置为静态  public static InnerClass innerClass = null; @Overrideprotected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);   // 保证非静态内部类的实例只有1个if (innerClass == null)innerClass = new InnerClass();}// 非静态内部类的定义    private class InnerClass {        //...}
}// 造成内存泄露的原因：// a. 当TestActivity销毁时，因非静态内部类单例的引用（innerClass）的生命周期 = 应用App的生命周期、持有外部类TestActivity的引用// b. 故 TestActivity无法被GC回收，从而导致内存泄漏

• 解决方案

1. 将非静态内部类设置为：静态内部类（静态内部类默认不持有外部类的引用）
2. 该内部类抽取出来封装成一个单例
3. 尽量 避免 非静态内部类所创建的实例 = 静态

若需使用Context，建议使用 Application 的 Context

5.3.2 多线程：AsyncTask、实现Runnable接口、继承Thread类

• 储备知识
  多线程的使用方法 = 非静态内部类 / 匿名类；即 线程类 属于 非静态内部类 / 匿名类
• 泄露原因
  当 工作线程正在处理任务 & 外部类需销毁时， 由于 工作线程实例 持有外部类引用，将使得外部类无法被垃圾回收器（GC）回收，从而造成 内存泄露

多线程主要使用的是：AsyncTask、实现Runnable接口 & 继承Thread类
前3者内存泄露的原理相同，此处主要以继承Thread类 为例说明

实例演示

/** * 方式1：新建Thread子类（内部类）*/  public class MainActivity extends AppCompatActivity {public static final String TAG = "carson：";@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);// 通过创建的内部类 实现多线程new MyThread().start();}// 自定义的Thread子类private class MyThread extends Thread{@Overridepublic void run() {try {Thread.sleep(5000);Log.d(TAG, "执行了多线程");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}/** * 方式2：匿名Thread内部类*/ public class MainActivity extends AppCompatActivity {public static final String TAG = "carson：";@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);// 通过匿名内部类 实现多线程new Thread() {@Overridepublic void run() {try {Thread.sleep(5000);Log.d(TAG, "执行了多线程");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}.start();}
}/** * 分析：内存泄露原因*/ // 工作线程Thread类属于非静态内部类 / 匿名内部类，运行时默认持有外部类的引用// 当工作线程运行时，若外部类MainActivity需销毁// 由于此时工作线程类实例持有外部类的引用，将使得外部类无法被垃圾回收器（GC）回收，从而造成 内存泄露

• 解决方案
  从上面可看出，造成内存泄露的原因有2个关键条件：

1. 存在 ”工作线程实例 持有外部类引用“ 的引用关系
2. 工作线程实例的生命周期 > 外部类的生命周期，即工作线程仍在运行 而 外部类需销毁
   解决方案的思路 = 使得上述任1条件不成立 即可。

// 共有2个解决方案：静态内部类 & 当外部类结束生命周期时，强制结束线程
// 具体描述如下/** * 解决方式1：静态内部类* 原理：静态内部类 不默认持有外部类的引用，从而使得 “工作线程实例 持有 外部类引用” 的引用关系 不复存在* 具体实现：将Thread的子类设置成 静态内部类*/  public class MainActivity extends AppCompatActivity {public static final String TAG = "carson：";@Overridepublic void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);// 通过创建的内部类 实现多线程new MyThread().start();}// 分析1：自定义Thread子类// 设置为：静态内部类private static class MyThread extends Thread{@Overridepublic void run() {try {Thread.sleep(5000);Log.d(TAG, "执行了多线程");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}/** * 解决方案2：当外部类结束生命周期时，强制结束线程* 原理：使得 工作线程实例的生命周期 与 外部类的生命周期 同步* 具体实现：当 外部类（此处以Activity为例） 结束生命周期时（此时系统会调用onDestroy（）），强制结束线程（调用stop（））*/ @Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();Thread.stop();// 外部类Activity生命周期结束时，强制结束线程}

5.3.3 消息传递机制：Handler

Android 内存泄露：详解 Handler 内存泄露的原因与解决方案

5.4 资源对象使用后未关闭

• 泄露原因
  对于资源的使用（如 广播BraodcastReceiver、文件流File、数据库游标Cursor、图片资源Bitmap等），若在Activity销毁时无及时关闭 / 注销这些资源，则这些资源将不会被回收，从而造成内存泄漏
• 解决方案
  在Activity销毁时 及时关闭 / 注销资源

// 对于 广播BraodcastReceiver：注销注册
unregisterReceiver()// 对于 文件流File：关闭流
InputStream / OutputStream.close()// 对于数据库游标cursor：使用后关闭游标
cursor.close（）// 对于 图片资源Bitmap：Android分配给图片的内存只有8M，若1个Bitmap对象占内存较多，当它不再被使用时，应调用recycle()回收此对象的像素所占用的内存；最后再赋为null 
Bitmap.recycle()；
Bitmap = null;// 对于动画（属性动画）
// 将动画设置成无限循环播放repeatCount = “infinite”后
// 在Activity退出时记得停止动画

5.5 其他使用

• 除了上述4种常见情况，还有一些日常的使用会导致内存泄露

• 主要包括：Context、WebView、Adapter，具体介绍如下

  

  1.png

5.6 总结

下面，我将用一张图总结Android中内存泄露的原因 & 解决方案

1.png

6. 辅助分析内存泄露的工具

• 哪怕完全了解 内存泄露的原因，但难免还是会出现内存泄露的现象
• 下面将简单介绍几个主流的分析内存泄露的工具，分别是

1. MAT(Memory Analysis Tools)
2. Heap Viewer
3. Allocation Tracker
4. Android Studio 的 Memory Monitor
5. LeakCanary

6.1 MAT(Memory Analysis Tools)

• 定义：一个Eclipse的 Java Heap 内存分析工具 ->>下载地址
• 作用：查看当前内存占用情况

通过分析 Java 进程的内存快照 HPROF 分析，快速计算出在内存中对象占用的大小，查看哪些对象不能被垃圾收集器回收 & 可通过视图直观地查看可能造成这种结果的对象

• 具体使用：MAT使用攻略

6.2 Heap Viewer

• 定义：一个的 Java Heap 内存分析工具
• 作用：查看当前内存快照

可查看 分别有哪些类型的数据在堆内存总 & 各种类型数据的占比情况

• 具体使用：Heap Viewer使用攻略

6.3 Allocation Tracker

• 简介：一个内存追踪分析工具
• 作用：追踪内存分配信息，按顺序排列
• 具体使用：Allocation Tracker使用攻略

6.4 Memory Monitor

• 简介：一个 Android Studio 自带 的图形化检测内存工具

• 作用：跟踪系统 / 应用的内存使用情况。核心功能如下

  

  1.png

• 具体使用：Android Studio 的 Memory Monitor使用攻略

6.5 LeakCanary

• 简介：一个square出品的Android开源库 ->>下载地址
• 作用：检测内存泄露
• 具体使用：https://www.liaohuqiu.net/cn/posts/leak-canary/

7. 总结

本文 全面介绍了内存泄露的本质、原因 & 解决方案，希望大家在开发时尽量避免出现内存泄露

我的库存，需要的小伙伴请扫下方csdn官方二维码免费领取