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Android常见内存问题汇总

发表于 分类于

常见内存问题

通常来说，有3类内存问题

  • 内存抖动 ：内存波形图呈 锯齿状、GC导致卡顿。这个问题在dalvik虚拟机上更加明显，ART上由于做了大量的优化，内存分配和GC效率提升了5~10倍，出现内存抖动的概率小很多。
  • 内存溢出 (OOM，out of memory) ：是指程序在申请内存时，没有足够的内存空间供其使用，就会出现 out of memory问题。
  • 内存泄露 (memory leak) ：是指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，一次内存泄露危害可以忽略，但内存泄露堆积后果很严重，无论多少内存，迟早会被占光。memory leak 会最终会导致 out of memory！

内存分析工具

命令行

adb shell dumpsys meminfo 进程名 -d 查看当前栈中所有activity实例，如果大于理论上应该存在的Activity实例数，说明存在内存泄漏

Android profiler

3.0以前是Monitors，可以直接定位到源码
3.0之后只会生成dump文件（horof），需要自己在IDE手动按报名去分析内存泄漏。

LeakCanary原理

  • 通过传入的Context，获取applicationContext，通过registActivityCallBacks，监听所有Activity的生命周期，
  • 监听onDestory，将当前引用存到一个弱引用中，
  • 执行一个ensureGone的方法，移除所有弱引用，调用GC，如果弱引用还存在，生成当前的dump文件
  • 开启前台服务，分析dump文件，生成相应的内存泄漏信息

优点：使用简单。缺点：自身有一些bug，导致信息不准确，或者无法分析。

LeakCanary自定义用法

除了基本使用外，还可以自定义处理结果。就能实现将丰富的内存泄漏信息保存本地，或者上传到服务器进行分析。
实现步骤为

  • 定义一个类继承自DisplayLeakServcie，重写afterDefaultHandling方法
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    public class LeakCnaryService extends DisplayLeakServcie {
        
        private final String TAG = “LeakCanaryService”；
        
        @Override
        protected void afterDefaultHandling(HeapDump heapDump， AnalysisResult result， String leakInfo) {
            ...
        }
    }

三个参数的定义如下：
heapDump：堆内存文件，可以拿到完成的hprof文件，以使用MAT分析。
result：监控到的内存状态，如是否泄漏等。
leakInfo：leak trace详细信息，除了内存泄漏对象，还有设备信息。

  • LeakCnaryService需要在AndroidManifest清单文件中注册
  • install时，使用代码
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    public class BaseApplication extends Application {
        
        @Override
        public void onCreate() {
            super.onCreate();
            mRefWatcher = LeakCanary.install(this, LeakCanaryService.calss, AndroidExcludedRefs.createAppDefaults().build());
        }
        
        ...
        
    }

MAT

自己下载，早期是Eclipse的插件工具，优点：内容泄漏信息非常详细，可以分析OOM，缺点：步骤繁琐

  • 生成2个horof文件（页面进入前和后各一个，最好开关5次前后取，可以用Android profiler生成）
  • 将文件导入到MAT中，先选中Overview选项卡，再点击Histogram。再点击Histogram选项卡，右键点击Histogram按钮，把2个文件加入对比。
  • 产生一个compare tables选项卡，通常分析的是byte[], 选中bytes[]-》右键-》table2-》show objects by class
  • 生成一个新的class references选项卡，通常分析BitMap
  • 选中-》右键Merge。。。Gc Root，倒数第2个，生成非常详细的内存泄漏点

还有一个常用选项卡dominator_tree，待研究

内存溢出

OOM的场景有：

  1. 数据量大的数组
  2. 读取大文件，比如大图片。

内存泄漏的常见原因

导致Android内存泄漏的原因主要有如下几类

资源类对象不使用时忘记调用API释放

  • Bitmap忘记调用recycle()
  • Closable子类忘记调用Close()方法
  • Timer类忘记调用cancle()方法
  • 属性动画忘记调用cancle()方法

解决方法：调用对应的API释放资源

注册对象未销毁

  • BroadcastReceiver
  • EventBus

解决办法：调用反注册API

静态变量持有大数据对象

解决方法：尽量使用数据库，文件存储等方式存储数据

单例持有Context引起的内存泄漏

解决方法：优先使用Application的Context，如使用Activity的Context，最好使用弱引用封装。使用时如果获取不到，直接return

内部类引起的内存泄漏

非静态内部类和匿名内部类持有默认持有外部类，它们的生命周期比外部类长。外部类对象生命周期结束时，外部类对象仍被引用不能被回收。
解决方法分2种：

  • Handle
    • 静态内部类+弱引用 或者 在外部类定义为平级的类
    • handler对象在对其引用的类生命周期结束时调用removeCallbacks方法
  • Thread
    • 静态内部类+弱引用 或者 在外部类定义为平级的类

      匿名内部类引起的内存泄漏

      原因和非静态内部类导致的内存泄漏一样
      解决方法：使用静态内部类，或者在类外部创建单独的类

容器对象没有清理造成的内存泄漏

解决方法：退出程序前需要将容器的内容清空，置为null，再退出

WebView引起的内存泄漏

解决方法：

  • 销毁webview时使用如下代码实现
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    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        // 先从父控件中移除WebView
        mWebViewContainer.removeView(mWebView);
        mWebView.stopLoading();
        mWebView.getSettings().setJavaScriptEnabled(false);
        mWebView.clearHistory();
        mWebView.removeAllViews();
        mWebView.destroy();
    }
  • 内存泄漏也可能是由于前端代码原因造成的，为WebView使用单独的进程，避免webview引起的内存泄漏导致应用的其他功能受到影响。

内存抖动

内存抖动导致OOM的原因

  1. 频繁创建对象，导致内存不足或碎片
  2. 不连续的内存片无法被分配，导致OOM

内存抖动复现方法

点击按钮使用handler发送一个空消息，handleMessage 接收到消息后创建内存抖动，即在 for 循环创建 100个容量为10万 的 strings 数组并在 30ms 后继续发送空消息。
一般使用 Memory Profiler （表现为 频繁GC、内存曲线呈锯齿状）结合代码排查即可找到内存抖动出现的地方。
通常的技巧就是着重查看 循环或频繁被调用 的地方。

内存抖动常见场景

字符串使用加号拼接

解决方法：

  1. 使用StringBuffer代替
  2. 初始化时设置容量，减少StringBuffer的扩容

资源复用

解决方法：

  1. 使用全局缓存池，以重用申请和释放的对象
  2. 注意结束使用后，需要手动释放对象池中的对象

减少不合理的对象创建

  1. onDraw、getView中创建的对象尽量复用
  2. 避免在循环中不断的创建局部变量

使用合理的数据结构

使用SparseArray类族、ArrayMap来替代HashMap

参考：