Java是記憶體回收語言的一種,其優點是開發人員無需特意管理記憶體配置,降低了應用由於局部故障(segmentation fault)導致崩潰,同時防止未釋放的記憶體把堆棧(heap)擠爆的可能,所以寫出來的代碼更為安全。
不幸的是,在Java中仍存在很多容易導致記憶體流失的邏輯可能(logical leak)。如果不小心,你的Android應用很容易浪費掉未釋放的記憶體,最終導致記憶體用光的錯誤拋出(out-of-memory,OOM)。
一般記憶體流失(traditional memory leak)的原因是:當該對象的所有引用都已經釋放了,對象仍未被釋放。(譯者註:Cursor忘記關閉等)
邏輯記憶體流失(logical memory leak)的原因是:當應用不再需要這個對象,當仍未釋放該對象的所有引用。
如果持有對象的強引用,記憶體回收行程是無法在記憶體中回收這個對象。
在Android開發中,最容易引發的記憶體流失問題的是Context。比如Activity的Context,就包含大量的記憶體引用,例如View Hierarchies和其他資源。一旦泄漏了Context,也意味泄漏它指向的所有對象。Android機器記憶體有限,太多的記憶體流失容易導致OOM。
檢測邏輯記憶體流失需要主觀判斷,特別是對象的生命週期並不清晰。幸運的是,Activity有著明確的生命週期,很容易發現泄漏的原因。Activity.onDestroy()被視為Activity生命的結束,程式上來看,它應該被銷毀了,或者Android系統需要回收這些記憶體(譯者註:當記憶體不夠時,Android會回收看不見的Activity)。
如果這個方法執行完,在堆棧中仍存在持有該Activity的強引用,記憶體回收行程就無法把它標記成已回收的記憶體,而我們本來目的就是要回收它!
結果就是Activity存活在它的生命週期之外。
Activity是重量級對象,應該讓Android系統來處理它。然而,邏輯記憶體流失總是在不經意間發生。(譯者註:曾經試過一個Activity導致20M記憶體流失)。在Android中,導致潛在記憶體流失的陷阱不外乎兩種:
1.全域進程(process-global)的static變數。這個無視應用的狀態,持有Activity的強引用的怪物。
2.活在Activity生命週期之外的線程。沒有清空對Activity的強引用。
檢查一下你有沒有遇到下列的情況。
Static Activities
在類中定義了靜態Activity變數,把當前啟動並執行Activity執行個體賦值於這個靜態變數。
如果這個靜態變數在Activity生命週期結束後沒有清空,就導致記憶體流失。因為static變數是貫穿這個應用的生命週期的,所以被泄漏的Activity就會一直存在於應用的進程中,不會被記憶體回收行程回收。
static Activity activity; void setStaticActivity() { activity = this; } View saButton = findViewById(R.id.sa_button); saButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { setStaticActivity(); nextActivity(); } });
Memory Leak 1 – Static Activity
Static Views
類似的情況會發生在單例模式中,如果Activity經常被用到,那麼在記憶體中儲存一個執行個體是很實用的。正如之前所述,強制延長Activity的生命週期是相當危險而且不必要的,無論如何都不能這樣做。
特殊情況:如果一個View初始化耗費大量資源,而且在一個Activity生命週期內保持不變,那可以把它變成static,載入到視圖樹上(View Hierachy),像這樣,當Activity被銷毀時,應當釋放資源。(譯者註:範例程式碼中並沒有釋放記憶體,把這個static view置null即可,但是還是不建議用這個static view的方法)
static view; void setStaticView() { view = findViewById(R.id.sv_button); } View svButton = findViewById(R.id.sv_button); svButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { setStaticView(); nextActivity(); } });
Memory Leak 2 – Static View
Inner Classes
繼續,假設Activity中有個內部類,這樣做可以提高可讀性和封裝性。將如我們建立一個內部類,而且持有一個靜態變數的引用,恭喜,記憶體流失就離你不遠了(譯者註:銷毀的時候置空,嗯)。
private static Object inner; void createInnerClass() { class InnerClass { } inner = new InnerClass(); } View icButton = findViewById(R.id.ic_button); icButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { createInnerClass(); nextActivity(); } });
Memory Leak 3 – Inner Class
內部類的優勢之一就是可以訪問外部類,不幸的是,導致記憶體流失的原因,就是內部類持有外部類執行個體的強引用。
Anonymous Classes
相似地,匿名類也維護了外部類的引用。所以記憶體流失很容易發生,當你在Activity中定義了匿名的AsyncTsk
。當非同步任務在後台執行耗時任務期間,Activity不幸被銷毀了(譯者註:使用者退出,系統回收),這個被AsyncTask持有的Activity執行個體就不會被記憶體回收行程回收,直到非同步任務結束。
void startAsyncTask() { new AsyncTask<Void, Void, Void>() { @Override protected Void doInBackground(Void... params) { while(true); } }.execute(); } super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); View aicButton = findViewById(R.id.at_button); aicButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { startAsyncTask(); nextActivity(); } });
Memory Leak 4 – AsyncTask
Handler
同樣道理,定義匿名的Runnable,用匿名類Handler執行。Runnable內部類會持有外部類的隱式引用,被傳遞到Handler的訊息佇列MessageQueue中,在Message訊息沒有被處理之前,Activity執行個體不會被銷毀了,於是導致記憶體流失。
void createHandler() { new Handler() { @Override public void handleMessage(Message message) { super.handleMessage(message); } }.postDelayed(new Runnable() { @Override public void run() { while(true); } }, Long.MAX_VALUE >> 1); } View hButton = findViewById(R.id.h_button); hButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { createHandler(); nextActivity(); } });
Memory Leak 5 – Handler
Threads
我們再次通過Thread和TimerTask來展現記憶體流失。
void spawnThread() { new Thread() { @Override public void run() { while(true); } }.start(); } View tButton = findViewById(R.id.t_button); tButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { spawnThread(); nextActivity(); } });
Memory Leak 6 – Thread
TimerTask
只要是匿名類的執行個體,不管是不是在背景工作執行緒,都會持有Activity的引用,導致記憶體流失。
void scheduleTimer() { new Timer().schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { while(true); } }, Long.MAX_VALUE >> 1); } View ttButton = findViewById(R.id.tt_button); ttButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { scheduleTimer(); nextActivity(); } });
Memory Leak 7 – TimerTask
Sensor Manager
最後,通過Context.getSystemService(int name)可以擷取系統服務。這些服務工作在各自的進程中,協助應用處理背景工作,處理硬體互動。如果需要使用這些服務,可以註冊監聽器,這會導致服務持有了Context的引用,如果在Activity銷毀的時候沒有登出這些監聽器,會導致記憶體流失。
void registerListener() { SensorManager sensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE); Sensor sensor = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ALL); sensorManager.registerListener(this, sensor, SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST); } View smButton = findViewById(R.id.sm_button); smButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { registerListener(); nextActivity(); } });
Memory Leak 8 – Sensor Manager
總結
看過那麼多會導致記憶體流失的例子,容易導致吃光手機的記憶體使記憶體回收處理更為頻發,甚至最壞的情況會導致OOM。記憶體回收的操作是很昂貴的開銷,會導致肉眼可見的卡頓。所以,執行個體化的時候注意持有的引用鏈,並經常進行記憶體流失檢查。
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