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Android内存优化场景

article 2024/11/13 10:00:17

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

2、Static 关键字修饰的成员变量

  • 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context
	 mContext = 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
    a) 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
    b)使用 弱引用​​（WeakReference）​​

3、单例模式(静态成员变量非常典型的例子 )

  • 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OOM

public 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
    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;
    }
}

4、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​​）

4.1 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; 

    @Override
    protected 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

4.2 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：
    a) ​​AsyncTask​​ 实现
    ​​b) Runnable​​ 接口 & 继承
    c) ​​Thread ​​类继承

3者内存泄露的原理相同，Thread​​类 为例说明

/** 
     * 方式1：新建Thread子类（内部类）
     */  
        public class MainActivity extends AppCompatActivity {

        public static final String TAG = "carson：";
        @Override
        public 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{
            @Override
            public 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：";

    @Override
    public 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() {
            @Override
            public 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：
    a) 存在 ”工作线程实例 持有外部类引用“ 的引用关系
    b) 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：";
        @Override
        public 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{
            @Override
            public 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（））
     */ 
     @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        Thread.stop();
        // 外部类Activity生命周期结束时，强制结束线程
    }

4.3消息传递机制：Handler

具体请看文章：​ ​Android 内存泄露：详解 Handler 内存泄露的原因​

Android开发过程中，非静态内部类的一个典型使用场景就是Handler，例如：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
　　@Override
　　protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
　　　　super.onCreate(savedInstanceState); 
　　　　setContentView(R.layout.activity_main); 
　　　　start();
　　}

　　private void start() {
　　　　Message msg = Message.obtain(); 
　　　　msg.what = 1; 
　　　　mHandler.sendMessage(msg);
　　}

　　private Handler mHandler = new Handler() { 
　　　　@Override
　　　　public void handleMessage(Message msg) { 
　　　　　　if (msg.what == 1) {
　　　　　　// do something
　　　　　　} 
　　　　}
　　}};
}

  • 泄露原因
    通过Handler的消息机制我们可以知道，Handler的引用会作为成员变量保存在msg中，也就是msg持有对Hanlder的引用，而Handler作为匿名内部类持有外部类Activity的引用，也就相当于发出的msg间接持有了Activity的引用。msg对象被发送到MessageQueue中，等待Looper的轮询处理，若Activity退出时，MessageQueue中仍存在未处理的msg，那么此时Activity就无法及时被释放，从而造成内存泄露。

  • 解决方案
    通常在Android开发过程中，如果要使用内部类，那么可以采取静态内部类+弱引用的方式。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private Handler mHandler;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
　　super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mHandler = new MyHandler(this); start();
}

private void start() {
　　Message msg = Message.obtain(); msg.what = 1; mHandler.sendMessage(msg);
}

private static class MyHandler extends Handler {
　　private WeakReference<MainActivity> activityWeakReference;
　　public MyHandler(MainActivity activity) { 
　　　　activityWeakReference = new WeakReference<>(activity);
　　}

　　@Override
　　public void handleMessage(Message msg) {
　　　　MainActivity activity = activityWeakReference.get(); 
　　　　if (activity != null) {
　　　　　　if (msg.what == 1) { 
　　　　　　　　// do something
　　　　　　} 
　　　　}
　　}
　}
}

Handler通过弱引用的方式持有Activity的引用，这样在GC进行回收时，Activity占用的内存可以及时释放，从而避免了内存泄露。

当然，这样的做法是依赖GC的回收时机的，在Activity退出到GC到达之间的这段时间内，还是会有不必要的内存占用，所以最完善的做法是在Activity销毁时，将Handler中的msg全部都移除掉，不再进行处理：

@Overrideprotected void onDestroy() {
     super.onDestroy(); 
    mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
}

5、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

6、 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
在这里插入图片描述

7、总结

在这里插入图片描述

参考

  • Android性能优化：手把手带你全面了解 内存泄露 & 解决方案

  • Android中内存泄露的常见场景以及优化


http://www.kler.cn/a/16644.html

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