Android学习系列(36)--App调试内存泄露之Context篇(上)

十度 Android 2015年12月01日收藏

Context作为最基本的上下文，承载着Activity，Service等最基本组件。当有对象引用到Activity，并不能被回收释放，必将造成大范围的对象无法被回收释放，进而造成内存泄漏。

下面针对一些常用场景逐一分析。

1. CallBack对象的引用

先看一段代码：

@Override
protectedvoid onCreate(Bundle state){
  super.onCreate(state);
  
  TextView label =new TextView(this);
  label.setText("Leaks are bad");
  
  setContentView(label);
}

大家看看有什么问题吗？

没问题是吧，继续看：

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);
}

有问题吗？

哈哈，先Hold住一下，先来说一下android各版本发布的历史：

/*
2.2        2010-3-20，Froyo 
2.3        2010-12-6, Gingerbread
3.0        2011-2-22, Honeycomb
4.0        2011-10-11 Ice Cream Sandwich
*/

了解源码的历史，是很有益于我们分析android代码的。

好，开始分析代码。

首先，查看setBackgroundDrawable(Drawable background)方法源码里面有一行代码引起我们的注意：

public void setBackgroundDrawable(Drawable background) {
    // ... ...
    background.setCallback(this);
    // ... ...
}

所以sBackground对view保持了一个引用，view对activity保持了一个引用。

当退出当前Activity时，当前Activity本该释放，但是因为sBackground是静态变量，它的生命周期并没有结束，而sBackground间接保持对Activity的引用，导致当前Activity对象不能被释放，进而导致内存泄露。

所以结论是：有内存泄露！

这是Android官方文档的例子：http://android-developers.blogspot.com/2009/01/avoiding-memory-leaks.html

到此结束了吗？

我发现网上太多直接抄或者间接抄这篇文章，一搜一大片，并且吸引了大量的Android初学者不断的转载学习。

但是经过本人深入分析Drawable源码，事情发生了一些变化。

Android官方文档的这篇文章是写于2009年1月的，当时的Android Source至少是Froyo之前的。

Froyo的Drawable的setCallback()方法的实现是这样的：

public final void setCallback(Callback cb) {
        mCallback = cb;
}

在GingerBread的代码还是如此的。

但是当进入HoneyComb，也就是3.0之后的代码我们发现Drawable的setCallback()方法的实现变成了：

public final void setCallback(Callback cb) {
        mCallback = new WeakReference<Callback>(cb);
}

也就是说3.0之后，Drawable使用了软引用，把这个泄露的例子问题修复了。（至于软引用怎么解决了以后有机会再分析吧）

所以最终结论是，在android3.0之前是有内存泄露，在3.0之后无内存泄露！

如果认真比较代码的话，Android3.0前后的代码改进了大量类似代码，前面的Cursor篇里的例子也是在3.0之后修复了。

从这个例子中，我们很好的发现了内存是怎么通过回调泄露的，同时通过官方代码的update也了解到了怎么修复类似的内存泄露。

2. System Service对象

通过各种系统服务，我们能够做一些系统设计好的底层功能：

//ContextImpl.java
@Override
public Object getSystemService(String name) {
    ServiceFetcher fetcher = SYSTEM_SERVICE_MAP.get(name);
    return fetcher == null ? null : fetcher.getService(this);
}

static {
    registerService(ACCESSIBILITY_SERVICE, new ServiceFetcher() {
            public Object getService(ContextImpl ctx) {
            return AccessibilityManager.getInstance(ctx);
            }}); 

    registerService(CAPTIONING_SERVICE, new ServiceFetcher() {
            public Object getService(ContextImpl ctx) {
            return new CaptioningManager(ctx);
            }}); 

    registerService(ACCOUNT_SERVICE, new ServiceFetcher() {
            public Object createService(ContextImpl ctx) {
            IBinder b = ServiceManager.getService(ACCOUNT_SERVICE);
            IAccountManager service = IAccountManager.Stub.asInterface(b);
            return new AccountManager(ctx, service);
            }});
    // ... ...
}

　　这些其实就是定义在Context里的，按理说这些都是系统的服务，应该都没问题，但是代码到了各家厂商一改，事情发生了一些变化。

一些厂商定义的服务，或者厂商自己修改了一些新的代码导致系统服务引用了Context对象不能及时释放，我曾经碰到过Wifi，Storage服务都有内存泄露。

我们改不了这些系统级应用，我们只能修改自己的应用。

解决方案就是：使用ApplicationContext代替Context。

举个例子吧：

// For example
mStorageManager = (StorageManager) getSystemService(Context.STORAGE_SERVICE);
改成：
mStorageManager = (StorageManager) getApplicationContext().getSystemService(Context.STORAGE_SERVICE);

3. Handler对象

先看一段代码:

public class MainActivity extends QActivity {
        // lint tip: This Handler class should be static or leaks might occur 
	class MyHandler extends Handler {
	    ... ...
	}
}

Handler泄露的关键点有两个：

1). 内部类

2). 生命周期和Activity不一定一致

第一点，Handler使用的比较多，经常需要在Activity中创建内部类，所以这种场景还是很多的。

内部类持有外部类Activity的引用，当Handler对象有Message在排队，则无法释放，进而导致Activity对象不能释放。

如果是声明为static，则该内部类不持有外部Acitivity的引用，则不会阻塞Activity对象的释放。

如果声明为static后，可在其内部声明一个弱引用（WeakReference）引用外部类。

public class MainActivity extends Activity {
	private CustomHandler mHandler;

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		mHandler = new CustomHandler(this);
	}

	static class CustomHandlerextends Handler {
		// 内部声明一个弱引用，引用外部类
		private WeakReference<MainActivity > activityWeakReference;
		public MyHandler(MyActivity activity) {
			activityWeakReference= new WeakReference<MainActivity >(activity);
		}
                // ... ...    
	}
}

第二点，其实不单指内部类，而是所有Handler对象，如何解决上面说的Handler对象有Message在排队，而不阻塞Activity对象释放？

解决方案也很简单，在Activity onStop或者onDestroy的时候，取消掉该Handler对象的Message和Runnable。

通过查看Handler的API，它有几个方法：removeCallbacks(Runnable r)和removeMessages(int what)等。

    // 一切都是为了不要让mHandler拖泥带水
    @Override
    public void onDestroy() {
        mHandler.removeMessages(MESSAGE_1);
        mHandler.removeMessages(MESSAGE_2);
        mHandler.removeMessages(MESSAGE_3);
        mHandler.removeMessages(MESSAGE_4);

        // ... ... 

        mHandler.removeCallbacks(mRunnable);

        // ... ...
    }

上面的代码太长？好吧，出大招：

    @Override
    public void onDestroy() {
        //  If null, all callbacks and messages will be removed.
        mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);
    }

有人会问，当Activity退出的时候，我还有好多事情要做，怎么办？我想一定有办法的，比如用Service等等.

4. Thread对象

同Handler对象可能造成内存泄露的原理一样，Thread的生命周期不一定是和Activity生命周期一致。

而且因为Thread主要面向多任务，往往会造成大量的Thread实例。

据此，Thread对象有2个需要注意的泄漏点：

1). 创建过多的Thread对象

2). Thread对象在Activity退出后依然在后台执行

解决方案是：

1). 使用ThreadPoolExecutor，在同时做很多异步事件的时候是很常用的，这个不细说。

2). 当Activity退出的时候，退出Thread。

第一点，例子太多，建议大家参考一下afinal中AsyncTask的实现学习。

第二点，如何正常退出Thread，我在之前的博文中也提到过。示例代码如下：

    // ref http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/misc/threadPrimitiveDeprecation.html
    private volatile Thread blinker;

    public void stop() {
        blinker = null;
    }

    public void run() {
        Thread thisThread = Thread.currentThread();
        while (blinker == thisThread) {
            try {
                thisThread.sleep(interval);
            } catch (InterruptedException e){
            }
            repaint();
        }
    }

有人会问，当Activity退出的时候，我还有好多事情要做，怎么办？请看上面Handler的分析最后一行。

（未完待续）