分析Android應用中內存泄漏的技巧

一、什麼是內存泄漏

內存泄漏（Memory Leak）是指一塊已經被開闢的堆內存由於某種原因程序未釋放或無法釋放，使得這部分內存長時間不能被使用，最終導致程序運行速度減慢甚至崩潰。

Android應用中的內存泄漏是指在應用中申請的內存空間，沒有被程序釋放，一直存在於內存當中，最終導致應用卡頓、崩潰等問題。內存泄漏往往難以發現，但是一旦發現，一定要及時修復，否則成倍的內存泄漏最終會導致應用的崩潰。

二、如何發現內存泄漏

Android提供了一些工具，如內存分析器，幫助我們檢測Android應用中的內存泄漏。

在Android Studio中，我們可以使用Android Profiler來檢測內存泄漏。在Profier中，可以查看應用的內存使用情況、資源使用情況和網絡數據傳輸等信息。其中，在內存選項卡中，可以分別查看Java Heap、Native Heap和GPU Memory的情況，以及Allocation Tracker和Heap Dump的信息。

//使用LeakCanary監測內存泄漏：
dependencies {
   debugImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.6.3'
}

public class ExampleApplication extends Application {
  @Override public void onCreate() {
    super.onCreate();
    if (LeakCanary.isInAnalyzerProcess(this)) {
      // This process is dedicated to LeakCanary for heap analysis.
      // You should not init your app in this process.
      return;
    }
    LeakCanary.install(this);
    // Normal app init code...
  }
}

三、內存泄漏的常見場景

1. 對象持有

當一個Activity結束時，如果這個Activity中包含的控件仍被其他地方所持有，這個Activity所佔用的內存就無法釋放。比如當一個Activity持有了一些Bitmap，並將其傳遞給了其他對象使用，但是沒有及時trim內存或者內存不足時，這些Bitmap就會導致內存泄漏。

public class ExampleActivity extends Activity {
  private ImageView mImageView;

  @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_example);
    mImageView = findViewById(R.id.image);
    // 使用了R.drawable.large_image這張大圖
    mImageView.setImageResource(R.drawable.large_image);
  }
}

在以上代碼中，如果這張大圖沒有及時回收，這將會導致內存一直暴增，程序異常。

2. 靜態變量持有對象

靜態變量是不能被GC回收的，如果靜態變量持有了Activity等Context對象，那麼在Activity被回收之前，GC將不能回收Activity所佔用的內存。

以下代碼演示了靜態變量引用了Activity，從而導致Activity不能正常實現回收，API 21及以上的系統機制，可將該Activity加入「歷史記錄列表」，便可被回收。

public class ExampleActivity extends Activity {
    private static Activity sCurrentActivity; 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_example);
        sCurrentActivity = this;     
    }
    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        sCurrentActivity = null;   
    }
}

3. Handler導致泄露

Handler類在Android開發中經常被用來做一些異步的操作，帶有延時的Runnable容易導致內存被泄漏。

public class ExampleActivity extends Activity {
  private Handler mHandler = new Handler() {
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
      // do some thing;
    }
  };
  
  private void postSomeThingDelay() {
    mHandler.postDelayed(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
      }
    }, 2000);
  }
}

在以上代碼中，如果Activity被銷毀，則handler將長期持有它，並阻止它被回收。

4. 監聽器導致泄露

監聽器是一個常用的功能，在Android中有諸如setOnClickListener、addTextChangedListener等監聽器。如果一個對象把它自己傳給第三方，並註冊一個監聽器，那麼這個對象將不能被GC回收。

public class ExampleActivity extends Activity {
  private EditText editText;
 
  @Override
  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    editText = findViewById(R.id.edit_text);
    editText.addTextChangedListener(new TextWatcher() {
      @Override
      public void beforeTextChanged(CharSequence s, int start, int count, int after) {
      }
      @Override
      public void onTextChanged(CharSequence s, int start, int before, int count) {
      }
      @Override
      public void afterTextChanged(Editable s) {
      }
    });
  }
}

在以上代碼中，如果EditText對象被銷毀之前，內存泄漏將被固定。

四、解決內存泄漏

發現內存泄漏後，要儘快進行解決，以下是幾點解決方案。

1. 及時釋放對象持有的資源

在Activity的onStop()或onDestroy()中，需要釋放那些在onCreate()中創建的資源。如Image、Bitmap等。

2. 定期調用System.gc()

System.gc()的作用是告訴GC執行送達，但並不強制GC立刻執行，GC並不是萬能的，它需要系統去為其提供垃圾收集的條件。所以並不建議調用。

3. 使用WeakReference和軟引用

使用這兩種引用類型可以避免長時間持有Activity對象，當對象沒有其他引用時，會被GC自動回收。

public class ExampleActivity extends Activity {
  private WeakReference mContext;

  @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    mContext = new WeakReference(this);
  }

  private void doSomething() {
    if (mContext.get() != null) {
      // do something
    }
  }
}

4. 使用HandlerThread

將線程和Handler分離使用，這樣Handler執行結束時，Thread不會立刻結束。

public class ExampleActivity extends Activity {

  private HandlerThread mHandlerThread;

  @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    mHandlerThread = new HandlerThread("MyHandlerThread");
    mHandlerThread.start();
    Handler mHandler = new Handler(mHandlerThread.getLooper()) {
      @Override public void handleMessage(Message msg) {
        // do some thing
      }
    };
  }

  @Override protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    mHandlerThread.quit();
  }
}

5. 使用LeakCanary進行定位

LeakCanary是一個強大的Android庫，可以在應用內部發現內存泄漏。其會在弱引用對象被回收時，記錄下調用堆棧（如果發現調用堆棧在不斷增大，那麼很可能存在泄漏），當我們檢測到一個對象已經被泄露時，可以通過查看堆轉儲文件，查找泄露原因。

總結

內存泄漏是Android開發中常見的問題，對應的解決方案也有很多，但是依然需要開發者掌握一些技巧才能更好地避免內存泄漏。多檢查自己的代碼，適時使用各種工具進行檢測和解決。