Android，誰動了我的記憶體

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一、 Android的記憶體機制

    Android的程式由Java語言編寫，所以Android的記憶體管理與Java的記憶體管理相似。程式員通過new為對象分配記憶體，所有對象在java堆內分配空間；然而對象的釋放是由記憶體回收行程來完成的。C／C++中的記憶體機制是“誰汙染，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）。

    那麼GC怎麼能夠確認某一個對象是不是已經被廢棄了呢？Java採用了有向圖的原理。Java將參考關聯性考慮為圖的有向邊，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)，那麼我們認為這個(這些)對象不再被引用，可以被GC回收。

二、Android的記憶體溢出

    Android的記憶體溢出是如何發生的?

    Android的虛擬機器是基於寄存器的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記憶體空間是有限的。如果我們的記憶體佔用超過了一定的水平就會出現OutOfMemory的錯誤。

為什麼會出現記憶體不夠用的情況呢？我想原因主要有兩個：

• 由於我們程式的失誤，長期保持某些資源（如Context）的引用，造成記憶體泄露，資源造成得不到釋放。
• 儲存了多個耗用記憶體過大的對象（如Bitmap），造成記憶體超出限制。

三、萬惡的static

    static是Java中的一個關鍵字，當用它來修飾成員變數時，那麼該變數就屬於該類，而不是該類的執行個體。所以用static修飾的變數，它的生命週期是很長的，如果用它來引用一些資源耗費過多的執行個體（Context的情況最多），這時就要謹慎對待了。

 

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

以上的代碼是很危險的，如果將Activity賦值到麼mContext的話。那麼即使該Activity已經onDestroy，但是由於仍有對象儲存它的引用，因此該Activity依然不會被釋放。

    我們舉Android文檔中的一個例子。

 

  
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, 是一個靜態變數，但是我們發現，我們並沒有顯式的儲存Contex的引用，但是，當Drawable與View串連之後，Drawable就將View設定為一個回調，由於View中是包含Context的引用的，所以，實際上我們依然儲存了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，發生了記憶體泄露。

    如何才能有效避免這種引用的發生呢？

    第一，應該盡量避免static成員變數引用資源耗費過多的執行個體，比如Context。

    第二、Context盡量使用Application Context，因為Application的Context的生命週期比較長，引用它不會出現記憶體泄露的問題。

    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

    線程也是造成記憶體泄露的一個重要的源頭。線程產生記憶體泄露的主要原因在於線程生命週期的不可控。我們來考慮下面一段代碼。

 

  
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，當我們開啟該線程後，將裝置的橫屏變為了豎屏，一般情況下當螢幕轉換時會重新建立Activity，按照我們的想法，老的Activity應該會被銷毀才對，然而事實上並非如此。

    由於我們的線程是Activity的內部類，所以MyThread中儲存了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，因此就出現了記憶體泄露的問題。

 

    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記憶體泄露問題，然而AsyncTask內部的實現機制是運用了ThreadPoolExcutor,該類產生的Thread對象的生命週期是不確定的，是應用程式無法控制的，因此如果AsyncTask作為Activity的內部類，就更容易出現記憶體泄露的問題。

    這種線程導致的記憶體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、線上程內部採用弱引用儲存Context引用。

    解決的模型如下：

 

  
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);  
  
    }  
  
  
  
    /** {@inheritDoc} */  
  
    @Override  
  
    protected final void onPreExecute() {  
  
        final WeakTarget target = mTarget.get();  
  
        if (target != null) {  
  
            this.onPreExecute(target);  
  
        }  
  
    }  
  
  
  
    /** {@inheritDoc} */  
  
    @Override  
  
    protected final Result doInBackground(Params... params) {  
  
        final WeakTarget target = mTarget.get();  
  
        if (target != null) {  
  
            return this.doInBackground(target, params);  
  
        } else {  
  
            return null;  
  
        }  
  
    }  
  
  
  
    /** {@inheritDoc} */  
  
    @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  
  
    }  
  
}  
 

    事實上，線程的問題並不僅僅在於記憶體泄露，還會帶來一些災難性的問題。由於本文討論的是記憶體問題，所以在此不做討論。