Android中的內部類引起的內存泄露

引子

什么是內部類？什么是內存泄露？為什么Android的內部類容易引起內存泄露？如何解決？

什么是內部類？

什么是內部類？什么又是外部類、匿名類、局部類、頂層類、嵌套類？大家可以參考我這篇文章 ，再查查一些資料，先弄清楚什么是內部類和內部類的特性再向下看。

經常會遇見Android程序中這樣使用handler：

public class SomeActivity {

    // ......
    
    private Handler mHandler = new Handler(){
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch(msg.what) {
            case 0:
                // do something
                break;
            case 1:
                // do something
                break;
            default:
                break;
            }
        }
    };
    
    private void someMethod () {
        mHandler.sendEmptyMessage(0);
    }
}

上述代碼中，mHandler字段指向一個匿名Handler類。匿名類是內部類嗎？匿名類會持有外部類的對象嗎？ 答案是：匿名類是內部類，但是是特殊的內部類，如果把匿名類放到一個static方法中，它是不會持有外部類實例的。而在上面的代碼中，這個mHandler會持有外部類（SomeActivity）實例的引用，因為它處於一個對象的上下文中，而不是類型上下文中。

什么是”持有外部類實例的引用“？你可以這么理解：

public class InnerClass {
    private OuterClass outer;
    public InnerClass(OuterClass outer) {
        this.outer = outer;
    }
}

就是說，創建InnerClass對象的時，必須傳遞進去一個OuterClass對象，賦值給InnerClass的一個字段outer，該字段是OuterClass對象的引用。回憶一下GC原理，如果InnerClass對象沒有被標記為垃圾對象，那么outer指向的OuterClass對象會可能被標記為垃圾對象嗎？答案是：InnerClass對象與GC Root有引用路徑，InnerClass對象又引用了OuterClass對象，那么OuterClass對象到GC Root也是有引用路徑的，所以，OuterClass不可能是垃圾對象。

為什么發生內存泄露？

由上文可以看出：當mHandler沒有被回收時，其外圍Activity對象不能被回收。當Activity被用戶關閉（finish），而此時mHandler還未被回收，那么Activity對象就不會被回收，造成Activity內存泄露。

問題的關鍵轉入到了這個問題：為什么Activity被finish了，mHandler還不能被回收？

發送消息時，我們使用了這個函數：mHandler.sendEmptyMessage(0)函數。通過查看源碼追蹤調用關系，發現走到了：

Message對象有個target字段，該字段是Handler類型，引用了當前Handler對象。一句話就是：你通過Handler發往消息隊列的Message對象持有了Handler對象的引用。假如Message對象一直在消息隊列中未被處理釋放掉，你的Handler對象就不會被釋放，進而你的Activity也不會被釋放。

這種現象很常見，當消息隊列中含有大量的Message等待處理，你發的Message需要等幾秒才能被處理，而此時你關閉Activity，就會引起內存泄露。如果你經常send一些delay的消息，即使消息隊列不繁忙，在delay到達之前關閉Activity也會造成內存泄露。

有什么解決方案？

方案#1：在關閉Activity時（finish/onStop等函數中），取消還在排隊的Message：
mHandler.removeCallbacksAndMessages(null);

方案#2：使用WeakReference截斷StrongReference。問題的症結既然是內部類持有外部類對象的引用，那我不用內部類就行了，直接使用靜態成員類。但mHandler又需要與Activity對象交互，那就來個WeakReference，指向外部Activity對象。

public class SomeActivity {
    private Handler mHandler = new MyHandler(this);
    private static class MyHandler extends Handler {
        private WeakReference<SomeActivity> ref;
        public MyHandler(SomeActivity activity) {
            if (activity != null) {
                ref = new WeakReference<SomeActivity>(activity);
            }
        }
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            if (ref == null) {
                return;
            }
            SomeActivity v = ref.get();
            if (v == null) {
                return;
            }
            // handle message
        }
    }
}

當Activity想關閉銷毀時，mHandler對它的弱引用沒有影響，該銷毀銷毀；當mHandler通過WeakReference拿不到Activity對象時，說明Activity已經銷毀了，就不用處理了，相當於丟棄了消息。

另外，當你使用Handler有內存泄露時候，Android Studio的Lint會有如下提示：