文章出處：http://blog.csdn.net/com360/article/details/6682409；
一、概述 1
二、Android(Java)中常見的容易引起內存泄漏的不良代碼 1
(一) 查詢數據庫沒有關閉遊標 2
(二) 構造Adapter時，沒有使用緩存的 convertView 3
(三) Bitmap對象不在使用時調用recycle()釋放內存 4
(四) 釋放對象的引用 4
(五) 其他 5
三、內存監測工具 DDMS --> Heap 5
四、內存分析工具 MAT(Memory Analyzer Tool) 7
(一) 生成.hprof文件 7
(二) 使用MAT導入.hprof文件 8
(三) 使用MAT的視圖工具分析內存 8
一、概述
Java編程中經常容易被忽視，但本身又十分重要的一個問題就是內存使用的問題。Android應用主要使用Java語言編寫，因此這個問題也同樣會在 Android開發中出現。本文不對Java編程問題做探討，而是對於在Android中，特別是應用開發中的此類問題進行整理。
由於作者接觸Android時間並不是很長，因此如有敘述不當之處，歡迎指正。
二、Android(Java)中常見的容易引起內存泄漏的不良代碼
Android主要應用在嵌入式設備當中，而嵌入式設備由於一些衆所周知的條件限制，通常都不會有很高的配置，特別是內存是比較有限的。如果我們編寫的代 碼當中有太多的對內存使用不當的地方，難免會使得我們的設備運行緩慢，甚至是死機。爲了能夠使得Android應用程序安全且快速的運行，Android 的每個應用程序都會使用一個專有的Dalvik虛擬機實例來運行，它是由Zygote服務進程孵化出來的，也就是說每個應用程序都是在屬於自己的進程中運 行的。一方面，如果程序在運行過程中出現了內存泄漏的問題，僅僅會使得自己的進程被kill掉，而不會影響其他進程（如果是system_process
等系統進程出問題的話，則會引起系統重啓）。另一方面Android爲不同類型的進程分配了不同的內存使用上限，如果應用進程使用的內存超過了這個上限， 則會被系統視爲內存泄漏，從而被kill掉。Android爲應用進程分配的內存上限如下所示：
位置： /ANDROID_SOURCE/system/core/rootdir/init.rc 部分腳本
# Define the oom_adj values for the classes of processes that can be
# killed by the kernel. These are used in ActivityManagerService.
setprop ro.FOREGROUND_APP_ADJ 0
setprop ro.VISIBLE_APP_ADJ 1
setprop ro.SECONDARY_SERVER_ADJ 2
setprop ro.BACKUP_APP_ADJ 2
setprop ro.HOME_APP_ADJ 4
setprop ro.HIDDEN_APP_MIN_ADJ 7
setprop ro.CONTENT_PROVIDER_ADJ 14
setprop ro.EMPTY_APP_ADJ 15
# Define the memory thresholds at which the above process classes will
# be killed. These numbers are in pages (4k).
setprop ro.FOREGROUND_APP_MEM 1536
setprop ro.VISIBLE_APP_MEM 2048
setprop ro.SECONDARY_SERVER_MEM 4096
setprop ro.BACKUP_APP_MEM 4096
setprop ro.HOME_APP_MEM 4096
setprop ro.HIDDEN_APP_MEM 5120
setprop ro.CONTENT_PROVIDER_MEM 5632
setprop ro.EMPTY_APP_MEM 6144
# Write value must be consistent with the above properties.
# Note that the driver only supports 6 slots, so we have HOME_APP at the
# same memory level as services.
write /sys/module/lowmemorykiller/parameters/adj 0,1,2,7,14,15
write /proc/sys/vm/overcommit_memory 1
write /proc/sys/vm/min_free_order_shift 4
write /sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree 1536,2048,4096,5120,5632,6144
# Set init its forked children's oom_adj.
write /proc/1/oom_adj -16
正因爲我們的應用程序能夠使用的內存有限，所以在編寫代碼的時候需要特別注意內存使用問題。如下是一些常見的內存使用不當的情況。
(一) 查詢數據庫沒有關閉遊標
描述：
程序中經常會進行查詢數據庫的操作，但是經常會有使用完畢Cursor後沒有關閉的情況。如果我們的查詢結果集比較小，對內存的消耗不容易被發現，只有在常時間大量操作的情況下才會復現內存問題，這樣就會給以後的測試和問題排查帶來困難和風險。
示例代碼：
Cursor cursor = getContentResolver().query(uri ...);
if (cursor.moveToNext()) {
... ...
}
修正示例代碼：
Cursor cursor = null;
try {
cursor = getContentResolver().query(uri ...);
if (cursor != null && cursor.moveToNext()) {
... ...
}
} finally {
if (cursor != null) {
try {
cursor.close();
} catch (Exception e) {
//ignore this
}
}
}
(二) 構造Adapter時，沒有使用緩存的 convertView
描述：
以構造ListView的BaseAdapter爲例，在BaseAdapter中提高了方法：
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent)
來 向ListView提供每一個item所需要的view對象。初始時ListView會從BaseAdapter中根據當前的屏幕布局實例化一定數量的 view對象，同時ListView會將這些view對象緩存起來。當向上滾動ListView時，原先位於最上面的list item的view對象會被回收，然後被用來構造新出現的最下面的list item。這個構造過程就是由getView()方法完成的，getView()的第二個形參 View convertView就是被緩存起來的list item的view對象(初始化時緩存中沒有view對象則convertView是null)。
由此可以看出，如果我們不去使用convertView，而是每次都在getView()中重新實例化一個View對象的話，即浪費資源也浪費時間，也會使得內存佔用越來越大。ListView回收list item的view對象的過程可以查看:
android.widget.AbsListView.java --> void addScrapView(View scrap) 方法。
示例代碼：
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
View view = new Xxx(...);
... ...
return view;
}
修正示例代碼：
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
View view = null;
if (convertView != null) {
view = convertView;
populate(view, getItem(position));
...
} else {
view = new Xxx(...);
...
}
return view;
}
(三) Bitmap對象不在使用時調用recycle()釋放內存
描述：
有時我們會手工的操作Bitmap對象，如果一個Bitmap對象比較佔內存，當它不在被使用的時候，可以調用Bitmap.recycle()方法回收此對象的像素所佔用的內存，但這不是必須的，視情況而定。可以看一下代碼中的註釋：
/**
* Free up the memory associated with this bitmap's pixels, and mark the
* bitmap as "dead", meaning it will throw an exception if getPixels() or
* setPixels() is called, and will draw nothing. This operation cannot be
* reversed, so it should only be called if you are sure there are no
* further uses for the bitmap. This is an advanced call, and normally need
* not be called, since the normal GC process will free up this memory when
* there are no more references to this bitmap.
*/
(四) 釋放對象的引用
描述：
這種情況描述起來比較麻煩，舉兩個例子進行說明。
示例A：
假設有如下操作
public class DemoActivity extends Activity {
... ...
private Handler mHandler = ...
private Object obj;
public void operation() {
obj = initObj();
...
[Mark]
mHandler.post(new Runnable() {
public void run() {
useObj(obj);
}
});
}
}
我們有一個成員變量 obj，在operation()中我們希望能夠將處理obj實例的操作post到某個線程的MessageQueue中。在以上的代碼中，即便是 mHandler所在的線程使用完了obj所引用的對象，但這個對象仍然不會被垃圾回收掉，因爲DemoActivity.obj還保有這個對象的引用。 所以如果在DemoActivity中不再使用這個對象了，可以在[Mark]的位置釋放對象的引用，而代碼可以修改爲：
... ...
public void operation() {
obj = initObj();
...
final Object o = obj;
obj = null;
mHandler.post(new Runnable() {
public void run() {
useObj(o);
}
}
}
... ...
示例B:
假設我們希望在鎖屏界面(LockScreen)中，監聽系統中的電話服務以獲取一些信息(如信號強度等)，則可以在LockScreen中定義一個 PhoneStateListener的對象，同時將它註冊到TelephonyManager服務中。對於LockScreen對象，當需要顯示鎖屏界 面的時候就會創建一個LockScreen對象，而當鎖屏界面消失的時候LockScreen對象就會被釋放掉。
但是如果在釋放LockScreen對象的時候忘記取消我們之前註冊的PhoneStateListener對象，則會導致LockScreen無法被垃 圾回收。如果不斷的使鎖屏界面顯示和消失，則最終會由於大量的LockScreen對象沒有辦法被回收而引起OutOfMemory,使得 system_process進程掛掉。
總之當一個生命週期較短的對象A，被一個生命週期較長的對象B保有其引用的情況下，在A的生命週期結束時，要在B中清除掉對A的引用。
(五) 其他
Android應用程序中最典型的需要注意釋放資源的情況是在Activity的生命週期中，在onPause()、onStop()、 onDestroy()方法中需要適當的釋放資源的情況。由於此情況很基礎，在此不詳細說明，具體可以查看官方文檔對Activity生命週期的介紹，以 明確何時應該釋放哪些資源。
三、內存監測工具 DDMS --> Heap
無論怎麼小心，想完全避免bad code是不可能的，此時就需要一些工具來幫助我們檢查代碼中是否存在會造成內存泄漏的地方。Android tools中的DDMS就帶有一個很不錯的內存監測工具Heap(這裏我使用eclipse的ADT插件，並以真機爲例，在模擬器中的情況類似)。用 Heap監測應用進程使用內存情況的步驟如下：
1. 啓動eclipse後，切換到DDMS透視圖，並確認Devices視圖、Heap視圖都是打開的；
2. 將手機通過USB鏈接至電腦，鏈接時需要確認手機是處於“USB調試”模式，而不是作爲“Mass Storage”；
3. 鏈接成功後，在DDMS的Devices視圖中將會顯示手機設備的序列號，以及設備中正在運行的部分進程信息；
4. 點擊選中想要監測的進程，比如system_process進程；
5. 點擊選中Devices視圖界面中最上方一排圖標中的“Update Heap”圖標；
6. 點擊Heap視圖中的“Cause GC”按鈕；
7. 此時在Heap視圖中就會看到當前選中的進程的內存使用量的詳細情況。
說明：
a) 點擊“Cause GC”按鈕相當於向虛擬機請求了一次gc操作；
b) 當內存使用信息第一次顯示以後，無須再不斷的點擊“Cause GC”，Heap視圖界面會定時刷新，在對應用的不斷的操作過程中就可以看到內存使用的變化；
c) 內存使用信息的各項參數根據名稱即可知道其意思，在此不再贅述。
如何才能知道我們的程序是否有內存泄漏的可能性呢。這裏需要注意一個值：Heap視圖中部有一個Type叫做data object，即數據對象，也就是我們的程序中大量存在的類類型的對象。在data object一行中有一列是“Total Size”，其值就是當前進程中所有Java數據對象的內存總量，一般情況下，這個值的大小決定了是否會有內存泄漏。可以這樣判斷：
a) 不斷的操作當前應用，同時注意觀察data object的Total Size值；
b) 正常情況下Total Size值都會穩定在一個有限的範圍內，也就是說由於程序中的的代碼良好，沒有造成對象不被垃圾回收的情況，所以說雖然我們不斷的操作會不斷的生成很多對 象，而在虛擬機不斷的進行GC的過程中，這些對象都被回收了，內存佔用量會會落到一個穩定的水平；
c) 反之如果代碼中存在沒有釋放對象引用的情況，則data object的Total Size值在每次GC後不會有明顯的回落，隨着操作次數的增多Total Size的值會越來越大，
直到到達一個上限後導致進程被kill掉。
d) 此處已system_process進程爲例，在我的測試環境中system_process進程所佔用的內存的data object的Total Size正常情況下會穩定在2.2~2.8之間，而當其值超過3.55後進程就會被kill。
總之，使用DDMS的Heap視圖工具可以很方便的確認我們的程序是否存在內存泄漏的可能性。
Android的虛擬機是基於寄存器的Dalvik，它的最大堆大小一般是16M，有的機器爲24M。因此我們所能利用的內存空間是有限的。如果我們的內存佔用超過了一定的水平就會出現OutOfMemory的錯誤。
爲什麼會出現內存不夠用的情況呢？我想原因主要有兩個：
- 由於我們程序的失誤，長期保持某些資源（如Context）的引用，造成內存泄露，資源造成得不到釋放。
- 保存了多個耗用內存過大的對象（如Bitmap），造成內存超出限制。
三、萬惡的static
static是Java中的一個關鍵字，當用它來修飾成員變量時，那麼該變量就屬於該類，而不是該類的實例。所以用static修飾的變量，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實例（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，但是由於仍有對象保存它的引用，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 一個靜態的變量，但是我們發現，我們並沒有顯式的保存Contex的引用，但是，當Drawable與View連接之後，Drawable就將View設 置爲一個回調，由於View中是包含Context的引用的，所以，實際上我們依然保存了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，發生了內存泄露。
如何纔能有效的避免這種引用的發生呢？
第一，應該儘量避免static成員變量引用資源耗費過多的實例，比如Context。
第二、Context儘量使用Application Context，因爲Application的Context的生命週期比較長，引用它不會出現內存泄露的問題。
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
線程也是造成內存泄露的一個重要的源頭。線程產生內存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，當我們開啓該線程後，將設備的橫屏變爲了豎屏，一 般情況下當屏幕轉換時會重新創建Activity，按照我們的想法，老的Activity應該會被銷燬纔對，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中保存了Activity的一個引用，當MyThread的run函數沒有結束時，MyThread是不會被銷燬的，因此它所引用的老的Activity也不會被銷燬，因此就出現了內存泄露的問題。
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函數不結束時纔出現這種內 存泄露問題，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 用程序無法控制的，因此如果AsyncTask作爲Activity的內部類，就更容易出現內存泄露的問題。
這種線程導致的內存泄露問題應該如何解決呢？
第一、將線程的內部類，改爲靜態內部類。
第二、在線程內部採用弱引用保存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
- }
- }
