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【内存泄漏】图解 Android 内存泄漏

内存泄漏简介

关于内存泄露的定义，想必大家已经烂熟于心了，简单一点的说，就是程序占用了不再使用的内存空间。

那在 Android 里边，怎样的内存空间是程序不再使用的内存空间呢？

这就不得不提到内存泄漏相关的检测了，拿 LeakCanary 的检测举例，销毁的 Activity 、Fragment 、fragment View 、ViewModel 如果没有被回收，当前应用被判定为发生了内存泄漏。LeakCanary 会生成引用链相关的日志信息。

有了引用链的日志信息，我们就可以开开心心的解决内存泄漏问题了。但是除了查看引用链还有更好的解决方式吗？答案是有的，那就是通过画图来解决，会更加的直观形象~

一个简单的例子

如下是一个 Handler 发生内存泄露的例子：

class MainActivity : ComponentActivity() {

private val handler = LeakHandler(Looper.getMainLooper())

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
// other code

// 发送了一个 100s 的延迟消息

        handler.sendMessageDelayed(Message.obtain(), 100_000L)

    }

private fun doLog() {

        Log.d(TAG, "doLog")

    }

private inner class LeakHandler(looper: Looper): Handler(looper) {
override fun handleMessage(msg: Message) {

            doLog()

        }

    }

}

因为 LeakHandler 是一个内部类，持有了外部类 MainActivity 的引用。

其在如下场景会发生内存泄漏：onCreate 执行之后发送了一个 100s 的延迟消息，在 100s 以内旋转屏幕，MainActivity 进行了重建，上一次的 MainActivity 还被 LeakHandler 持有无法释放，导致内存泄露的产生。

引用链图示

如下是执行完 onCreate() 方法之后的引用链图示：

简单说明一下引用链 0 的位置，这里为了简化，直接使用 GCRoot 代替了，实际上存在这样的引用关系：GCRoot → ActivityThread → Handler → MessageQueue → Message。简单了解一下即可，不太清楚的话也不会影响接下来的问题解决。
同时，为了简单明了，文中还简化了一些相关但是不重要的引用链关系，比如 Handler 对 MessageQueue 的引用。

100s 以内旋转屏幕之后，引用链图示变成这样了：

之前的 Activity 被释放，引用链 4 被切断了。我们可以很清晰的看到，由于 LeakHandler 对 MainActivity 的强引用(引用链2)，LeakHandler 间接被 GCRoot 节点强引用，导致 MainActivity 没办法释放。

MainActivity 指的是旋转屏幕之前的 Activity，不是旋转屏幕之后新建的

那么很显然，接下来我们就需要对引用链 0、1 或 2 进行一些操作了，这样才可以让 MainActivity 得到释放。

解决方案

方案一：

在 onDestroy() 的时候调用 removeCallbacksAndMessages(null) ，该方法会进行两步操作：移除该 Handler 发送的所有消息，并将 Message 回收到 MessagePool：

override fun onDestroy() {
super.onDestroy()

    handler.removeCallbacksAndMessages(null)

}

此时，在图示上的表现，就是移除了引用链 0 和 1。如此 MainActivity 就可以正常回收了。

方案二：

使用弱引用 + 静态内部类的方式，我们同样也可以解决这个内存泄漏问题，想必大家已经非常熟悉了。

这里再简单说明一下弱引用 + 静态内部类的原理：
弱引用的回收机制：在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只被弱引用引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。
静态内部类：静态内部类不会持有外部类的引用，也就不会有 LeakHandler 直接引用 MainActivity 的情况出现

代码实现上，只需要传入 MainActivity 的弱引用给 NoLeakHandler 即可：

private val handler = NoLeakHandler(WeakReference(this), Looper.getMainLooper())

private class NoLeakHandler(
private val activity: WeakReference<MainActivity>,

    looper: Looper

): Handler(looper) {
override fun handleMessage(msg: Message) {

        activity.get()?.doLog()

    }

}

下图中，2.1 表示的是 NoLeakHandler 对 WeakReference 的强引用，NoLeakHandler 通过 WeakReference 间接引用到了 MainActivity。我们可以很清楚的看到，在旋转屏幕之后，MainActivity 此时只被一个弱引用引用了(引用链 2.2，使用虚线表示)，是可以正常被回收的。

另一个简单的例子

再来一个静态类持有 Activity 的例子，如下是关键代码：

object LeakStaticObject {
val activityCollection: MutableList<Activity> = mutableListOf()

}

class MainActivity : ComponentActivity() {

override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
// other code


        activityCollection.add(this)

    }

}