Android内存泄露与内存溢出

一、内存泄漏与内存溢出（OOM）

1. 内存泄露

垃圾回收器无法回收原本应该被回收的对象，这个对象就引发了内存泄露。
内存泄露的危害：（1）过多的内存泄露最终会导致内存溢出（OOM）（2）内存泄露导致可用内存不足，会触发频繁GC，不管是Android2.2以前的单线程GC还是现在的CMS和G1，都有一部分的操作会导致用户线程停止（就是所谓的Stop the world），从而导致UI卡顿。

2. 内存溢出（OOM）

Android为每个进程设置Dalvik Heap Size阈值，这个阈值在不同的设备上会因为RAM大小不同而各有差异。如果APP想要分配的内存超过这个阈值，就会发生OOM。
ActivityManager.getMemoryClass()可以查询当前APP的Heap Size阈值，单位是MB。
在3.x以前，Bitmap分配在Native heap中，而在4.x之后，Bitmap分配在Dalvik或ART的Java heap中。
Android 2.x系统，当dalvik allocated + native allocated + 新分配的大小 >= dalvik heap 最大值时候就会发生OOM，也就是说在2.x系统中，考虑native heap对每个进程的内存限制。
Android 4.x系统，废除了native的计数器，类似bitmap的分配改到dalvik的java heap中申请，只要allocated + 新分配的内存 >= dalvik heap 最大值的时候就会发生OOM（art运行环境的统计规则还是和dalvik保持一致），也就是说在4.x系统中，不考虑native heap对每个进程的内存限制，native heap只会收到本机总内存（包括RAM以及SWAP区或分页文件）的限制。

二、 LeakCanary内存检测工具配置

LeakCanary在GitHub上地址：https://github.com/square/leakcanary

在app的build.gradle中加入:

dependencies {
    //leakcanary内存检测三方库
    debugCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.5'
    releaseCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.5'
    testCompile 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.5'
}

在项目的Application中加入(没有则创建):

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        //初始化内存检测工具
        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、内存泄漏检测案例

非静态内部类引起的内存泄漏

导致内存泄漏的错误代码：

public class LeakActivity extends AppCompatActivity {

    private static User mUser;
        ……
    /**
     * 非静态内部类引起的内存泄漏
     */
    private void innerClassLeak() {
        mUser = new User();

    }

    class User {
        private String userName;
    }
}

内存泄漏检测工具界面截图：

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分析结果：
从下往可以看出导致内存泄漏是LeakActivity中private static User mUser;导致。导致该Activity销毁时释放不了.

解决后代码：

 private static User mUser;
        ……
    /**
     * 非静态内部类引起的内存泄漏
     */
    private void innerClassLeak() {
        mUser = new User();

    }

    static  class User {
        private String userName;
    }
}

将非静态类加入static修饰变为静态类，或者去除 private static User mUser; 中static修饰符

Thread引起的内存泄漏

导致内存泄漏的错误代码：

/**
 * 线程引起内存泄漏
 */
private void threadLeak() {
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            //耗时操作
            SystemClock.sleep(10000);//睡眠10s，模拟耗时操作

        }
    }).start();
}

内存泄漏检测工具界面截图：

分析结果：
可以看出内存泄漏的原因是LeakActivity中有个任务导致，当次Activity销毁时，此线程任务未完成，导致此Activity无法释放。

解决后代码：

/**
 * 线程引起内存泄漏
 */
private void threadLeak() {
    new MyThread().start();
}

static class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        //耗时操作
        SystemClock.sleep(10000);//睡眠10s，模拟耗时操作
        super.run();
    }
}

自定义线程池工具类来开启此线程也可以。

Handler引起的内存泄漏

导致内存泄漏的错误代码：

Handler handler= new Handler();
/**
 * Handler导致内存泄漏
 */
private void HandlerLeak() {
    handler.postDelayed(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            handler.postDelayed(this,1000);//每隔1000毫秒，循环发送消息
        }
    },1000);
}

内存泄漏检测工具界面截图：

分析结果：
从下到上可以看出LeakActivity中消息任务导致内存泄漏，此Activity关闭时消息任务还未关闭，导致此Activity未能销毁。

解决后代码：

Handler handler= new Handler();
/**
 * Handler导致内存泄漏
 */
private void HandlerLeak() {
    handler.postDelayed(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            handler.postDelayed(this,1000);//每隔1000毫秒，循环发送消息
        }
    },1000);

}

@Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();
    handler.removeCallbacksAndMessages(null);//remove正在执行的消息任务
}

当Activity销毁时调用关闭所有消息任务

单例Toast引起内存溢出

导致内存溢出的错误代码：

/**
 * 静态Toast引起的内存泄漏
 */
private void ToastLeak() {
    ToastUtils.showToast(this,new Date().getTime()+"");
}

private static Toast toast;

public static  void showToast(Context context, String msg){
    if(toast==null)
    toast = Toast.makeText(context,"",Toast.LENGTH_SHORT);

    toast.setText(msg);
    toast.show();
}

内存泄漏检测工具界面截图：

分析结果：
从下至上看出LeakActivity 中Toast（这里使用了静态Toast）的Context导致LeakActivity无法销毁，内存泄漏

解决后代码：

/**
 * 静态Toast引起的内存泄漏
 */
private void ToastLeak() {
    ToastUtils.showToast(this,new Date().getTime()+"");
}

private static Toast toast;

public static  void showToast(Context context, String msg){
    if(toast==null)
    toast = Toast.makeText(context.getApplicationContext(),"",Toast.LENGTH_SHORT);

    toast.setText(msg);
    toast.show();
}

这里使用的是应用全局的Context。
什么是Context：https://possiblemobile.com/2013/06/context/

四、如何避免内存泄漏

使用轻量的数据结构：使用ArrayMap/SparseArray来代替HashMap，ArrayMap/SparseArray是专门为移动设备设计的高效的数据结构。
不要轻易使用Enum。
Bitmap压缩处理：使用知名的第三方开源库处理。
不要使用String进行字符串拼接：频繁的字符串拼接，使用StringBuffer或者StringBuilder代替String，可以在一定程度上避免OOM和内存抖动。
谨慎使用static对象：static对象的生命周期过长，应该谨慎使用。
Context持有导致内存泄漏：Activity中的context被传递到其他实例中，这可能导致自身被引用而发生泄漏。