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Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全

一、内存泄露

1、很抱歉，”XXX”已停止运行。OOM？

Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全

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怎样才能让app报OOM呢？最简单的办法如下：

Bitmap bt1 = BitmapFactory.decodeResource(this.getResources(), R.drawable.p_w_picpath);
Bitmap bt2 = BitmapFactory.decodeResource(this.getResources(), R.drawable.p_w_picpath);
Bitmap btn = ...
 
2、查看内存占用

  • 命令行：adb shell dumpsys meminfo packageName

Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全

  • 通过Android Studio的Memory Monitor查看内存中Dalvik Heap的实时变化

Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全

 
3、发生内存泄露的条件

首先，每个app有最大内存限制。

ActivityManager activityManager = (ActivityManager) context.getSystemServiceContext.ACTIVITY_SERVICE);
activityManager.getMemoryClass();
 
getMemoryClass()取到的是最大内存资源。Android中的堆内存分为Native Heap和Dalvik Heap。C/C++申请的内存空间在Native Heap中，Java申请的内存空间则在Dalvik Heap中。对于head堆的大小限制，可以查看/system/build.prop文件：
 
dalvik.vm.heapstartsize=8m
dalvik.vm.heapgrowthlimit=96m
dalvik.vm.heapsize=256m
注意：

heapsize参数表示单个进程heap可用的最大内存，但如果存在以下参数”dalvik.vm.headgrowthlimit =96m”表示单个进程heap内存被限定在96m，即程序运行过程实际只能使用96m内存。

如果申请的内存资源超过上述限制，系统就会抛出OOM错误。

 

4、常见避免OOM的措施

以下主要从四个方面总结常见的措施：1）减小对象的内存占用；2）内存对象的重复利用；3）避免对象的内存泄露；4）内存使用策略优化。

4.1 减小对象的内存占用

  • 使用ArrayMap/SparseArray而不是HashMap等传统数据结构。

    • 参考链接：Android内存优化（使用SparseArray和ArrayMap代替HashMap）

  • 在Android中避免使用枚举。

  • 减小Bitmap对象的内存占用。inSampleSize和decode format。

4.2 内存对象的重复利用

  • ListView/GridView等出现大量重复子组件的视图里面对ConvertView的复用

  • 使用LRU机制缓存Bitmap

  • 避免在onDraw方法里面执行对象的创建

  • 使用StringBuilder来替代频繁的”+”

4.3 避免对象的内存泄露

4.1和4.2都是比较常规的措施，4.3需要重点关注。

1）Activity泄露

导致Activity泄露的原因较多，下面列举一些比较常见的。从原理上主要分为两类：i）静态对象；ii）this$0。

  • Activity被static变量引用。这段代码来自于我们的Crash上传

    Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全

    private static Map configMap = 
                        new HashMap();public static void setActivity(final Activity activity, boolean send2Server) {
    Log.d(TAG, "bind exception handler : " + activity.getComponentName().getClassName());    //上下文初始化    SDKContext.init(activity.getApplication());
    init(activity.getApplication());
    ExceptionHandler exceptionHandler = new ExceptionHandler(
                        activity, send2Server, Thread.getDefaultUncaughtExceptionHandler());
    configMap.put(activity.getComponentName(), exceptionHandler);
    Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(exceptionHandler);
}

    Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全

下面是通过MAT分析一个Activity泄露的截图：
 Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全

  • 内部类引用导致Activity的泄漏
    最典型的场景是Handler导致的Activity泄漏，如果Handler中有延迟的任务或者是等待执行的任务队列过长，都有可能因为Handler继续执行而导致Activity发生泄漏。此时的引用关系链是Looper -> MessageQueue -> Message -> Handler -> Activity。为了解决这个问题，可以在UI退出之前，执行remove Handler消息队列中的消息与runnable对象。或者是使用Static + WeakReference的方式来达到断开Handler与Activity之间存在引用关系的目的。
    可参考链接：线程通信

2）考虑使用Application Context而不是Activity Context

对于大部分非必须使用Activity Context的情况（Dialog的Context就必须是Activity Context），我们都可以考虑使用Application Context而不是Activity的Context，这样可以避免不经意的Activity泄露。

3）注意临时Bitmap对象的及时回收

虽然在大多数情况下，我们会对Bitmap增加缓存机制，但是在某些时候，部分Bitmap是需要及时回收的。例如临时创建的某个相对比较大的bitmap对象，在经过变换得到新的bitmap对象之后，应该尽快回收原始的bitmap，这样能够更快释放原始bitmap所占用的空间。

4）内存占用监控
通过Runtime获取maxMemory，而maxMemory-totalMemory即为剩余可使用的dalvik内存。定期检查这个值，达到80%就去释放各种cache资源（bitmap的cache）。

Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全
/**
 * Returns the maximum number of bytes the heap can expand to. See {@link #totalMemory} for the
 * current number of bytes taken by the heap, and {@link #freeMemory} for the current number of
 * those bytes actually used by live objects. */int maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory()); // 应用程序最大可用内存/**
 * Returns the number of bytes taken by the heap at its current size. The heap may expand or
 * contract over time, as the number of live objects increases or decreases. See
 * {@link #maxMemory} for the maximum heap size, and {@link #freeMemory} for an idea of how much
 * the heap could currently contract. */long totalMemory = Runtime.getRuntime().totalMemory()); // 应用程序已获得内存/**
 * Returns the number of bytes currently available on the heap without expanding the heap. See
 * {@link #totalMemory} for the heap's current size. When these bytes are exhausted, the heap
 * may expand. See {@link #maxMemory} for that limit. */long freeMemory = Runtime.getRuntime().freeMemory()); // 应用程序已获得内存中未使用内存
Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全

5）注意Cursor对象是否及时关闭
在程序中我们经常会进行查询数据库的操作，但时常会存在不小心使用Cursor之后没有及时关闭的情况。这些Cursor的泄露，反复多次出现的话会对内存管理产生很大的负面影响，我们需要谨记对Cursor对象的及时关闭。
4.4 内存使用策略优化
  • 谨慎使用large heap
  • 综合考虑设备内存阈值与其他因素设计合适的缓存大小
  • onLowMemory()/onTrimMemory(int)
  • 资源文件需要选择合适的文件夹进行存放
  • Try catch某些大内存分配的操作
  • 谨慎使用static对象
  • 优化布局层次，减少内存消耗
  • 谨慎使用多进程
  • 谨慎使用依赖注入框架
  • 使用ProGuard来剔除不需要的代码
  • 谨慎使用第三方libraries
  • 考虑不同的实现方式来优化内存占用
二、线程安全
1、下面的方法是线程安全的吗？
怎样使上述方法线程安全？
 
2、Java中的线程安全
怎样保持在多线程环境下的数据一致性，Java提供了多种方法实现：
  1. synchronized
  2. java.util.concurrent.atomic
  3. java.util.concurrent.locks
  4. thread safe collection（ConcurrentHashMap）
  5. volatile
2.1 synchronized
JVM保证被synchronized关键字修饰的代码段在同一时间只能被一个线程访问，内部通过对对象或类加锁来实现的。当方法被synchronized修饰时，锁加在对象上；当方法同时为static时，锁加在类上。从性能的角度来讲，一般不建议直接将锁加在类上，这样会使得类的所有对象的该方法均为synchronized的。
从之前扫描的问题来看，在编写synchronized程序时主要有两点需要注意：
  • synchronized需要创建基于对象或者类的锁，所以不能在构造器或者变量上加锁。
  • synchronized造成死锁。
1) 锁加在哪里？
Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全
List currentPossible = possibleResultPoints;
List currentLast = lastPossibleResultPoints;int frameLeft = frame.left;int frameTop = frame.top;if (currentPossible.isEmpty()) {
    lastPossibleResultPoints = null;
} else {
    possibleResultPoints = new ArrayList<>(5);
    lastPossibleResultPoints = currentPossible;
    paint.setAlpha(CURRENT_POINT_OPACITY);
    paint.setColor(resultPointColor);    synchronized (currentPossible) {        for (ResultPoint point : currentPossible) {
            canvas.drawCircle(frameLeft                    + (int) (point.getX() * scaleX), frameTop                    + (int) (point.getY() * scaleY), POINT_SIZE,
                    paint);
        }
    }
}
Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全
上述方法中，possibleResultPoints的创建没有采用同步措施，需要使用Collections.synchronizedXxx。
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
...synchronized(list){    for(MyType m : list){
        foo(m);
        m.doSomething();
    }
}
一般比较推荐创建一个虚拟的对象专门用于获取锁。
Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全
//dummy object variable for synchronizationprivate Object mutex=new Object();
...//using synchronized block to read, increment and update count value synchronouslysynchronized (mutex) {
        count++;
}
Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全

PS：直接在方法上加synchronized可能DoS***喔，举个栗子：
Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全
public class MyObject {    // Locks on the object's monitor
    public synchronized void doSomething() { 
    // ...    }
}// ***的代码MyObject myObject = new MyObject();synchronized (myObject) {    while (true) {        // Indefinitely delay myObject        Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE); 
    }
}
Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全
***的代码获取了MyObject对象的锁，导致doSomething死锁，从而引发Denial of Service。
Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全
public class MyObject {    //locks on the class object's monitor
    public static synchronized void doSomething() { 
    // ...    }
}// ***的代码synchronized (MyObject.class) {    while (true) {
        Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE); // Indefinitely delay MyObject    }
}
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2) 死锁。
Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全
public class ThreadDeadlock {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Object obj1 = new Object();
        Object obj2 = new Object();
        Object obj3 = new Object();
        Thread t1 = new Thread(new SyncThread(obj1, obj2), "t1");
        Thread t2 = new Thread(new SyncThread(obj2, obj3), "t2");
        Thread t3 = new Thread(new SyncThread(obj3, obj1), "t3");
        t1.start();
        Thread.sleep(5000);
        t2.start();
        Thread.sleep(5000);
        t3.start();
    }
}class SyncThread implements Runnable{    private Object obj1;    private Object obj2;    public SyncThread(Object o1, Object o2){        this.obj1=o1;        this.obj2=o2;
    }
    @Override    public void run() {
        String name = Thread.currentThread().getName();
        System.out.println(name + " acquiring lock on "+obj1);        synchronized (obj1) {
         System.out.println(name + " acquired lock on "+obj1);
         work();
         System.out.println(name + " acquiring lock on "+obj2);         synchronized (obj2) {
            System.out.println(name + " acquired lock on "+obj2);
            work();
        }
         System.out.println(name + " released lock on "+obj2);
        }
        System.out.println(name + " released lock on "+obj1);
        System.out.println(name + " finished execution.");
    }    private void work() {        try {
            Thread.sleep(30000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
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                    新闻名称：Android开发笔记——常见BUG类型之内存泄露与线程安全                    

                    网页URL：http://chengdu.cdxwcx.cn/article/ppeodj.html
                

            

        

        
        
        

            
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