一、Java内存结构

Java是在JVM所虚拟出的内存环境中运行的，Java虚拟机在执行Java程序的过程中，会把它管理的内存划分为几个不同的数据区域，这些区域都有各自的用途、创建时间、销毁时间。

栈(stack)：栈中只存放基本类型和对象的引用(不是对象)，虚拟机栈存放Java变量引用，本地方法栈存放native变量引用。

堆(heap)： 堆内存用于存放由new创建的对象和数组。在堆中分配的内存，由java虚拟机自动垃圾回收器来管理。堆中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身。

方法区(method)： 又叫静态区，跟堆一样，被所有的线程共享。方法区包含所有的class和static变量。

程序计数器： 可以看做是当前线程执行的字节码的行号指示器，内存空间是线程私有的。

二、什么是内存泄露？

内存泄露： ML （Memory Leak），程序在向系统申请分配内存空间后(new)，在使用完毕后未释放。结果导致一直占据该内存单元，我们和程序都无法再使用该内存单元，直到程序结束，这是内存泄露。换种说法：GC是不会回收gc roots对象的，Java内存泄漏指的是进程中某些对象（垃圾对象）已经没有使用价值了，但是它们却可以直接或间接地被gc roots对象引用，也就是可达gc roots对象，导致无法被GC回收。无用的对象占据着内存空间，使得实际可使用内存变小，形象地说法就是内存泄漏。

在java中可以作为GC Roots的对象有以下几种： 虚拟机栈中引用的对象、方法区类静态属性引用的对象、方法区常量池引用的对象、本地方法栈JNI引用的对象。内存泄漏对程序的影响是：容易使得应用程序发生内存溢出，即 OOM 。

内存溢出： OOM（Out of Memory），程序向系统申请的内存空间超出了系统能给的。比如内存只能分配一个int类型，我却要塞给他一个long类型，系统就出现OOM。

三、Android中常见的内存泄露

四、Android内存泄露分析解决

下面将会介绍4种中内存泄露的分析方式，大家只要关注最后两种就好，重点是最后一种MAT工具分析方式。

1）使用adb命令，检测context引用不当引发的内存泄露

某种全局性的操作或者某个内部类持有了Activity的引用，并且一直不去释放它，导致Activity也一直无法释放，这使得GC也无法回收这个部分的内存，最终导致内存泄露。举个例子，这里使用Handler引起内存泄露：

public class SecondActivity extends AppCompatActivity {
    private Handler handler = new Handler();
    private MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
    class MyRunnable implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            handler.postDelayed(this,10000);
        }
    }
 
    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_two);
        handler.postDelayed(myRunnable,10000);
}

在Terminal窗口输入命令查看内存使用情况：

adb shell dumpsys meminfo <packageName>

首次进入应用，只有一个主Activity，这时点击按钮跳转到SecondActivity，输入命令，窗口显示如下：

依旧显示为了两个Activity，重复操作，多次打开关闭SecondActivity，会发现，每次打开都会新增一个。通过adb命令可以清楚的知道context引起的内存泄露。

2）使用Android Profile定位出问题的代码

依然使用1）中的例子，经由Android Profile定位；进入退出SecondActivity三次，然后点击Android Profile中的按钮：

先点击回收按钮，然后点击第二个按钮，检测当前Java堆，选择按包名排序，得到结果如下：

点击SecondActivity，右侧弹出界面：

会发现有三个SecondActivity实例，这个肯定是有问题的，SecondActivity被什么东西持有了，退SecondActivity时实例没有得到释放。继续点击SecondActivity，得到结果如下：

可以很清晰的知道是myRunnable实例持有了SecondActivity的实例，造成了内存泄露。最后处理这个Handler引起的内存泄露：重写Activity的onDestroy()方法清空handler的队列。

@Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        if (handler != null){
            handler.removeCallbacks(myRunnable);
        }
}

3）LeakCanary

Square 公司出品的内存分析工具，接入方式也比较简单，见官方地址： github.com/square/leak… 当内存泄漏发生时，LeakCanary 会弹窗提示并生成对应的堆存储信息记录，或者执行命令启动Activity展示泄露的信息：

adb shell am start -n com.example.qiluo.mytest/com.squareup.leakcanary.internal.DisplayLeakActivity

这让我们对隐蔽的内存泄漏问题有了更加直观的感觉，但从实际使用来看，LeakCanary 的每个提示也并非是真正存在内存泄漏问题，要想确定是否存在问题我们还需要借助 MAT 来进行最后的确定。

优点：

接入方式简单，前期开发过程中就可以尽早接入，早些发现问题。
Activity展示疑似泄露的调用栈信息比较直观。

缺点：

生成分析dump文件比较费时。
通过监听ActivityLifecyleCallbacks的生命周期检测，所以只能检测到activity的内存泄漏，比如service 的内存泄漏就检测不到。

4）使用MAT定位出问题的代码（强烈推荐）

首先从android studio导出hprof文件，然后需要使用以下命令转化下，才能被MAT识别：

/Users/qiluo/Library/Android/sdk/platform-tools/hprof-conv xxx.hprof new.hprof

Android SDK提供了这个工具 hprof-conv (位于 sdk/platform-tools下) 转化完成后，就可以使用MAT工具打开文件new.hprof了。

在全面掌握MAT的用法前，必须先了解下面的一些概念：

with outgoing references和with incoming references的区别：

with outgoing references：该对象引用了哪些对象。 with incoming references：哪些对象引用了该对象。

Shallow Heap和Retained Heap的区别： Shallow Heap：该对象自身占用的内存。 Retained Heap：还包含该对象引用的所有对象所占用的内存。

除此之外，MAT共有5个关键组件帮助我们去分析内存方面的问题，他们分别是Dominator_tree 、Histogram、thread_overview、Top Consumers、Leak Suspects。下面我们简单地了解一下它们。

Dominator（支配者）： 如果从GC Root到达对象A的路径上必须经过对象B，那么B就是A的支配者。

Histogram和dominator_tree的区别：

Histogram显示Shallow Heap、Retained Heap、Objects，而dominator_tree显示的是Shallow Heap、Retained Heap、Percentage。 Histogram基于类的角度，dominator_tree是基于实例的角度。Histogram不会具体显示每一个泄漏的对象，而dominator_tree会。

thread_overview： 查看有多少线程和线程的Shallow Heap、Retained Heap、Context Class Loader与is Daemon。

熟练使用MAT，需要学会以下几个操作：

善于使用Regex查找具体的类。
善于使用group by package查找对应包下的具体类。
善于使用group by class结合Regex查找对应包下的具体类。
善于使用OQL(Object Query Language) 查找满足条件的所有对象。

在MAT中支持OQL对象查询语句，这是一个类似于SQL语句的查询语言，能够用来查询当前内存中满足指定条件的所有的对象。OQL将内存中的每一个不同的类当做一个表，类的对象则是这表中的一条记录，每个对象的成员变量则对应着表中的一列。

下面列出两句比较常用的语法：

SELECT * FROM "com.*mytest..*"（查找该包名下的所有类）

SELECT * FROM INSTANCEOF android.app.Activity（查找Activity的所有子类）

MAT是非常强大的内存分析工具，强烈推荐使用，具体的操作暂时先不做演示，更多操作使用方法见如下链接：

blog.csdn.net/aaa2832/art…

blog.csdn.net/yxz32913095…

Android内存泄漏分析