Android學習系列(36)--App調試內存泄露之Context篇(上)


Context作為最基本的上下文,承載着Activity,Service等最基本組件。當有對象引用到Activity,並不能被回收釋放,必將造成大范圍的對象無法被回收釋放,進而造成內存泄漏。

下面針對一些常用場景逐一分析。

1. CallBack對象的引用

    先看一段代碼:

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

    大家看看有什么問題嗎?

    沒問題是吧,繼續看:

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);
}

    有問題嗎?

    哈哈,先Hold住一下,先來說一下android各版本發布的歷史:

/*
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
*/

    了解源碼的歷史,是很有益於我們分析android代碼的。

    好,開始分析代碼。

    首先,查看setBackgroundDrawable(Drawable background)方法源碼里面有一行代碼引起我們的注意:

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

    所以sBackground對view保持了一個引用,view對activity保持了一個引用。

    當退出當前Activity時,當前Activity本該釋放,但是因為sBackground是靜態變量,它的生命周期並沒有結束,而sBackground間接保持對Activity的引用,導致當前Activity對象不能被釋放,進而導致內存泄露。

    所以結論是:有內存泄露!

    這是Android官方文檔的例子:http://android-developers.blogspot.com/2009/01/avoiding-memory-leaks.html

    到此結束了嗎?

    我發現網上太多直接抄或者間接抄這篇文章,一搜一大片,並且吸引了大量的Android初學者不斷的轉載學習。

    但是經過本人深入分析Drawable源碼,事情發生了一些變化。

    Android官方文檔的這篇文章是寫於2009年1月的,當時的Android Source至少是Froyo之前的。

    Froyo的Drawable的setCallback()方法的實現是這樣的:

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

    在GingerBread的代碼還是如此的。

    但是當進入HoneyComb,也就是3.0之后的代碼我們發現Drawable的setCallback()方法的實現變成了:

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

    也就是說3.0之后,Drawable使用了軟引用,把這個泄露的例子問題修復了。(至於軟引用怎么解決了以后有機會再分析吧)

    所以最終結論是,在android3.0之前是有內存泄露,在3.0之后無內存泄露!

    如果認真比較代碼的話,Android3.0前后的代碼改進了大量類似代碼,前面的Cursor篇里的例子也是在3.0之后修復了。

    從這個例子中,我們很好的發現了內存是怎么通過回調泄露的,同時通過官方代碼的update也了解到了怎么修復類似的內存泄露。

 

2. System Service對象

    通過各種系統服務,我們能夠做一些系統設計好的底層功能:

//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);
            }});
    // ... ...
}

  這些其實就是定義在Context里的,按理說這些都是系統的服務,應該都沒問題,但是代碼到了各家廠商一改,事情發生了一些變化。

      一些廠商定義的服務,或者廠商自己修改了一些新的代碼導致系統服務引用了Context對象不能及時釋放,我曾經碰到過Wifi,Storage服務都有內存泄露。

     我們改不了這些系統級應用,我們只能修改自己的應用。

     解決方案就是:使用ApplicationContext代替Context。

     舉個例子吧:

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

 

3. Handler對象

    先看一段代碼:

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

    Handler泄露的關鍵點有兩個:

    1). 內部類

    2). 生命周期和Activity不一定一致

    第一點,Handler使用的比較多,經常需要在Activity中創建內部類,所以這種場景還是很多的。

    內部類持有外部類Activity的引用,當Handler對象有Message在排隊,則無法釋放,進而導致Activity對象不能釋放。

    如果是聲明為static,則該內部類不持有外部Acitivity的引用,則不會阻塞Activity對象的釋放。

    如果聲明為static后,可在其內部聲明一個弱引用(WeakReference)引用外部類。

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 {
		// 內部聲明一個弱引用,引用外部類
		private WeakReference<MainActivity > activityWeakReference;
		public MyHandler(MyActivity activity) {
			activityWeakReference= new WeakReference<MainActivity >(activity);
		}
                // ... ...    
	}
}

    第二點,其實不單指內部類,而是所有Handler對象,如何解決上面說的Handler對象有Message在排隊,而不阻塞Activity對象釋放?

    解決方案也很簡單,在Activity onStop或者onDestroy的時候,取消掉該Handler對象的Message和Runnable。

    通過查看Handler的API,它有幾個方法:removeCallbacks(Runnable r)和removeMessages(int what)等。

    // 一切都是為了不要讓mHandler拖泥帶水
    @Override
    public void onDestroy() {
        mHandler.removeMessages(MESSAGE_1);
        mHandler.removeMessages(MESSAGE_2);
        mHandler.removeMessages(MESSAGE_3);
        mHandler.removeMessages(MESSAGE_4);

        // ... ... 

        mHandler.removeCallbacks(mRunnable);

        // ... ...
    }

    上面的代碼太長?好吧,出大招:

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

    有人會問,當Activity退出的時候,我還有好多事情要做,怎么辦?我想一定有辦法的,比如用Service等等.

 

4. Thread對象

    同Handler對象可能造成內存泄露的原理一樣,Thread的生命周期不一定是和Activity生命周期一致。

    而且因為Thread主要面向多任務,往往會造成大量的Thread實例。

    據此,Thread對象有2個需要注意的泄漏點:

    1). 創建過多的Thread對象

    2). Thread對象在Activity退出后依然在后台執行

    解決方案是:

    1). 使用ThreadPoolExecutor,在同時做很多異步事件的時候是很常用的,這個不細說。

    2). 當Activity退出的時候,退出Thread

    第一點,例子太多,建議大家參考一下afinal中AsyncTask的實現學習。

    第二點,如何正常退出Thread,我在之前的博文中也提到過。示例代碼如下:

    // 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();
        }
    }

    有人會問,當Activity退出的時候,我還有好多事情要做,怎么辦?請看上面Handler的分析最后一行。

    (未完待續)


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