Part 1
在長久以來的 Android 開發(fā)過程中，內(nèi)存泄漏一直是一個比較頭疼的問題。內(nèi)存泄漏會導致應用卡頓，用戶體驗不佳，甚至會造成應用崩潰的嚴重后果。所以如何科學地進行內(nèi)存管理一直是大家探討的話題，從一開始主動使用 MAT 分析 hprof 文件，到后來 LeakCanary “被動”的接收內(nèi)存泄漏消息。應用中發(fā)現(xiàn)內(nèi)存泄漏的手段越來越多了，操作也越來越便捷，但內(nèi)存泄漏的問題還是不能輕易忽視的，提高應用的體驗和質(zhì)量也是迫在眉睫。
那今天，就從最基本的開始聊聊內(nèi)存泄漏。
Part 2
內(nèi)存泄漏簡單粗俗的講，就是該被釋放的對象沒有釋放，一直被某個或某些實例所持有卻不再被使用導致 GC 不能回收。我們所說的內(nèi)存泄露是針對于堆內(nèi)存而言，堆內(nèi)存中存放的就是引用指向的對象實體。
在這里先科普下內(nèi)存分配的三種策略。（以下這段講解來自于 《內(nèi)存泄露從入門到精通三部曲之基礎(chǔ)知識篇》）
- 靜態(tài)的，使用的內(nèi)存空間是靜態(tài)存儲區(qū)
- 棧式的，使用的內(nèi)存空間是棧區(qū)
- 堆式的，使用的內(nèi)存空間是堆區(qū)
靜態(tài)存儲區(qū)（方法區(qū)）：內(nèi)存在程序編譯的時候就已經(jīng)分配好，這塊內(nèi)存在程序整個運行期間都存在。它主要存放靜態(tài)數(shù)據(jù)、全局static數(shù)據(jù)和常量。
棧區(qū)：在執(zhí)行函數(shù)時，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲單元都可以在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時這些存儲單元自動被釋放。棧內(nèi)存分配運算內(nèi)置于處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內(nèi)存容量有限。
堆區(qū)：亦稱動態(tài)內(nèi)存分配。程序在運行的時候用malloc或new申請任意大小的內(nèi)存，程序員自己負責在適當?shù)臅r候用free或delete釋放內(nèi)存（Java則依賴垃圾回收器）。動態(tài)內(nèi)存的生存期可以由我們決定，如果我們不釋放內(nèi)存，程序?qū)⒃谧詈蟛裴尫诺魟討B(tài)內(nèi)存。 但是，良好的編程習慣是：如果某動態(tài)內(nèi)存不再使用，需要將其釋放掉。
接下來我們集中說下堆和棧的區(qū)別：
在函數(shù)中（說明是局部變量）定義的一些基本類型的變量和對象的引用變量都是在函數(shù)的棧內(nèi)存中分配。當在一段代碼塊中定義一個變量時，java就在棧中為這個變量分配內(nèi)存空間，當超過變量的作用域后，java會自動釋放掉為該變量分配的內(nèi)存空間，該內(nèi)存空間可以立刻被另作他用。
堆內(nèi)存用于存放所有由new創(chuàng)建的對象（內(nèi)容包括該對象其中的所有成員變量）和數(shù)組。在堆中分配的內(nèi)存，由java虛擬機自動垃圾回收器來管理。在堆中產(chǎn)生了一個數(shù)組或者對象后，還可以在棧中定義一個特殊的變量，這個變量的取值等于數(shù)組或者對象在堆內(nèi)存中的首地址，在棧中的這個特殊的變量就變成了數(shù)組或者對象的引用變量，以后就可以在程序中使用棧內(nèi)存中的引用變量來訪問堆中的數(shù)組或者對象，引用變量相當于為數(shù)組或者對象起的一個別名，或者代號。
堆是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域（因為系統(tǒng)是用鏈表來存儲空閑內(nèi)存地址，自然不是連續(xù)的），堆大小受限于計算機系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存（32bit系統(tǒng)理論上是4G），所以堆的空間比較靈活，比較大。棧是一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域，大小是操作系統(tǒng)預定好的，windows下棧大小是2M（也有是1M，在編譯時確定，VC中可設置）。
對于堆，頻繁的new/delete會造成大量內(nèi)存碎片，使程序效率降低。對于棧，它是先進后出的隊列，進出一一對應，不產(chǎn)生碎片，運行效率穩(wěn)定高。
說了這么多了，我們來看一個例子吧：
class Student {
private int age = 10;
private School school = new School();
public void doHomework() {
Book book = new Book();
int pageNo = 15;
}
}
Student s = new Student();
s 自己存放在棧中，而 s 指向的對象實體存放在堆中；
其中 s 這個對象實體中的全局變量 age 和 school 都是存放在堆中（包括基本數(shù)據(jù)類型、引用和引用的對象實體）
doHomework 中的引用變量 book 和局部變量 pageNo 是存放在棧中的，而引用變量 book 指向的對象是存放在堆中的。
結(jié)論：（以下結(jié)論來自于《Android 內(nèi)存泄漏探討》）
局部變量的基本數(shù)據(jù)類型和引用存儲于棧中，引用的對象實體存儲于堆中。—— 因為它們屬于方法中的變量，生命周期隨方法而結(jié)束。
成員變量全部存儲與堆中（包括基本數(shù)據(jù)類型，引用和引用的對象實體）—— 因為它們屬于類，類對象終究是要被new出來使用的。
Part 3
那么有沒有想過，內(nèi)存為什么會泄露？
Java的內(nèi)存垃圾回收機制是從程序的主要運行對象(如靜態(tài)對象/寄存器/棧上指向的堆內(nèi)存對象等)開始檢查引用鏈，當遍歷一遍后得到上述這些無法回收的對象和他們所引用的對象鏈，組成無法回收的對象集合，而其他孤立對象（集）就作為垃圾回收。GC為了能夠正確釋放對象，必須監(jiān)控每一個對象的運行狀態(tài)，包括對象的申請、引用、被引用、賦值等，GC都需要進行監(jiān)控。監(jiān)視對象狀態(tài)是為了更加準確地、及時地釋放對象，而釋放對象的根本原則就是該對象不再被引用。
在Java中，這些無用的對象都由GC負責回收，因此程序員不需要考慮這部分的內(nèi)存泄露。雖然，我們有幾個函數(shù)可以訪問GC，例如運行GC的函數(shù)System.gc()，但是根據(jù)Java語言規(guī)范定義，該函數(shù)不保證JVM的垃圾收集器一定會執(zhí)行。因為不同的JVM實現(xiàn)者可能使用不同的算法管理GC。通常GC的線程的優(yōu)先級別較低。JVM調(diào)用GC的策略也有很多種，有的是內(nèi)存使用到達一定程度時，GC才開始工作，也有定時執(zhí)行的，有的是平緩執(zhí)行GC，有的是中斷式執(zhí)行GC。但通常來說，我們不需要關(guān)心這些。
GC過程與對象的引用類型是嚴重相關(guān)的，我們來看看Java對引用的分類Strong reference, SoftReference, WeakReference, PhatomReference
在Android應用的開發(fā)中，為了防止內(nèi)存溢出，在處理一些占用內(nèi)存大而且聲明周期較長的對象時候，可以盡量應用軟引用和弱引用技術(shù)。
如果只是想避免OutOfMemory異常的發(fā)生，則可以使用軟引用。如果對于應用的性能更在意，想盡快回收一些占用內(nèi)存比較大的對象，則可以使用弱引用。
另外可以根據(jù)對象是否經(jīng)常使用來判斷選擇軟引用還是弱引用。如果該對象可能會經(jīng)常使用的，就盡量用軟引用。如果該對象不被使用的可能性更大些，就可以用弱引用。
結(jié)論：
堆內(nèi)存中的長生命周期的對象持有短生命周期對象的強/軟引用，盡管短生命周期對象已經(jīng)不再需要，但是因為長生命周期對象持有它的引用而導致不能被回收，這就是Java中內(nèi)存泄露的根本原因。
Part 4
Android中常見的內(nèi)存泄漏問題：
- 單例造成的內(nèi)存泄露
- InnerClass匿名內(nèi)部類
- Activity Context 的不正確使用
- Handler引起的內(nèi)存泄漏
- 注冊監(jiān)聽器的泄漏
- Cursor，Stream沒有close，View沒有recyle
- 集合中對象沒清理造成的內(nèi)存泄漏
- WebView造成的泄露
- 構(gòu)造Adapter時，沒有使用緩存的ConvertView
具體可以參考 Android內(nèi)存泄漏分析心得
Part 5
Android 中檢測內(nèi)存泄漏的工具
- MAT
- Android Profiler
- LeakCanary
Part 6
參考資料
