android內存及內存溢出分析詳解

2020-04-11 12:03:25

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供稿：網友

一、Android的內存機制
    Android的程序由Java語言編寫，所以Android的內存管理與Java的內存管理相似。程序員通過new為對象分配內存，所有對象在java堆內分配空間；然而對象的釋放是由垃圾回收器來完成的。C／C++中的內存機制是“誰污染，誰治理”，java的就比較人性化了，給我們請了一個專門的清潔工（GC）。
    那么GC怎么能夠確認某一個對象是不是已經被廢棄了呢？Java采用了有向圖的原理。Java將引用關系考慮為圖的有向邊，有向邊從引用者指向引用對象。線程對象可以作為有向圖的起始頂點，該圖就是從起始頂點開始的一棵樹，根頂點可以到達的對象都是有效對象，GC不會回收這些對象。如果某個對象 (連通子圖)與這個根頂點不可達(注意，該圖為有向圖)，那么我們認為這個(這些)對象不再被引用，可以被GC回收。
二、Android的內存溢出
    Android的內存溢出是如何發生的?
    Android的虛擬機是基于寄存器的Dalvik，它的最大堆大小一般是16M，有的機器為24M。因此我們所能利用的內存空間是有限的。如果我們的內存占用超過了一定的水平就會出現OutOfMemory的錯誤。
為什么會出現內存不夠用的情況呢？我想原因主要有兩個：
•由于我們程序的失誤，長期保持某些資源（如Context）的引用，造成內存泄露，資源造成得不到釋放。
•保存了多個耗用內存過大的對象（如Bitmap），造成內存超出限制。
三、萬惡的static
    static是Java中的一個關鍵字，當用它來修飾成員變量時，那么該變量就屬于該類，而不是該類的實例。所以用static修飾的變量，它的生命周期是很長的，如果用它來引用一些資源耗費過多的實例（Context的情況最多），這時就要謹慎對待了。

復制代碼代碼如下:

public class ClassName {  
     private static Context mContext;  
     //省略  
}  

以上的代碼是很危險的，如果將Activity賦值到么mContext的話。那么即使該Activity已經onDestroy，但是由于仍有對象保存它的引用，因此該Activity依然不會被釋放。
我們舉Android文檔中的一個例子。

復制代碼代碼如下:

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);  
 }  

    sBackground, 是一個靜態的變量，但是我們發現，我們并沒有顯式的保存Contex的引用，但是，當Drawable與View連接之后，Drawable就將View設置為一個回調，由于View中是包含Context的引用的，所以，實際上我們依然保存了Context的引用。這個引用鏈如下：
    Drawable->TextView->Context
    所以，最終該Context也沒有得到釋放，發生了內存泄露。
    如何才能有效的避免這種引用的發生呢？
    第一，應該盡量避免static成員變量引用資源耗費過多的實例，比如Context。
    第二、Context盡量使用Application Context，因為Application的Context的生命周期比較長，引用它不會出現內存泄露的問題。
    第三、使用WeakReference代替強引用。比如可以使用WeakReference<Context> mContextRef;
    該部分的詳細內容也可以參考Android文檔中Article部分。
四、都是線程惹的禍
    線程也是造成內存泄露的一個重要的源頭。線程產生內存泄露的主要原因在于線程生命周期的不可控。我們來考慮下面一段代碼。

復制代碼代碼如下:

public class MyActivity extends Activity {  
    @Override  
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.main);  
        new MyThread().start();  
    }  
    private class MyThread extends Thread{  
        @Override  
        public void run() {  
            super.run();  
            //do somthing  
        }  
    }  
}  

    這段代碼很平常也很簡單，是我們經常使用的形式。我們思考一個問題：假設MyThread的run函數是一個很費時的操作，當我們開啟該線程后，將設備的橫屏變為了豎屏，一般情況下當屏幕轉換時會重新創建Activity，按照我們的想法，老的Activity應該會被銷毀才對，然而事實上并非如此。
    由于我們的線程是Activity的內部類，所以MyThread中保存了Activity的一個引用，當MyThread的run函數沒有結束時，MyThread是不會被銷毀的，因此它所引用的老的Activity也不會被銷毀，因此就出現了內存泄露的問題。
    有些人喜歡用Android提供的AsyncTask，但事實上AsyncTask的問題更加嚴重，Thread只有在run函數不結束時才出現這種內存泄露問題，然而AsyncTask內部的實現機制是運用了ThreadPoolExcutor,該類產生的Thread對象的生命周期是不確定的，是應用程序無法控制的，因此如果AsyncTask作為Activity的內部類，就更容易出現內存泄露的問題。
    這種線程導致的內存泄露問題應該如何解決呢？
    第一、將線程的內部類，改為靜態內部類。
    第二、在線程內部采用弱引用保存Context引用。
    解決的模型如下：

復制代碼代碼如下:

public abstract class WeakAsyncTask<Params, Progress, Result, WeakTarget> extends  
        AsyncTask<Params, Progress, Result> {  
    protected WeakReference<WeakTarget> mTarget;  
    public WeakAsyncTask(WeakTarget target) {  
        mTarget = new WeakReference<WeakTarget>(target);  
    }  
    @Override  
    protected final void onPreExecute() {  
        final WeakTarget target = mTarget.get();  
        if (target != null) {  
            this.onPreExecute(target);  
        }  
    }  
    @Override  
    protected final Result doInBackground(Params... params) {  
        final WeakTarget target = mTarget.get();  
        if (target != null) {  
            return this.doInBackground(target, params);  
        } else {  
            return null;  
        }  
    }  
    @Override  
    protected final void onPostExecute(Result result) {  
        final WeakTarget target = mTarget.get();  
        if (target != null) {  
            this.onPostExecute(target, result);  
        }  
    }  
    protected void onPreExecute(WeakTarget target) {  
        // No default action  
    }  
    protected abstract Result doInBackground(WeakTarget target, Params... params);  
    protected void onPostExecute(WeakTarget target, Result result) {  
        // No default action  
    }  
}  