如何通过Profile分析看内存泄漏

蒋帅帅
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Profile

Profile是AS自带的功能，可分析CPU、内存、Energy，我只用过分析内存。Profile跟AS版本有关，不同版本小有差异，我这里用的是Android Studio Dolphin | 2021.3.1 Patch 1。

image.png

（图一）

如上图一红框，依次点击“+”，选择设备，选择进程，就可以看到该进程的CPU、Memory、ENERGY信息，点击Memory，看该应用的内存使用情况。

image.png

（图二）

点击Memory后，即进入上图二，有Memory的标识，右边记录的某时刻内存占用情况。操作应用可以看到线条的起伏，这代表这内存的变化。如图中上升部分是我打开一个页面，下降部分是我关闭页面。上图中还有一个垃圾桶图标，因为java的内存回收不是实时触发的，我不知道什么时候触发，但内存紧张时更容易触发。这里的垃圾桶标识是手动触发，点击后就算内存不紧张，也必定触发内存回收机制。

Profile Memory可以用来查看内存泄漏情况。当我们打开某页面，或者使用某功能时，会申请新的内存，对应的就是线条的上升，但是当我们退出该页面或者功能时，线条没有下降到原来的水平（或者跟原来接近的水平），就算手动触发内存回收也没有，这就代表已经发生了内存泄漏。如果我们重复打开该页面或功能，每次打开都申请新内存，线条上升，那没得说，这是严重的内存泄漏了，虽然我是初级段位，但我也知道这种情况瞒不掉的，不要指望测试返回发现，改进解决掉。

在一次dump后，profile会停止更新内存占用情况，表现为内存线条不在动了，点击图二右上角的图标，让Profile继续同步实时内存情况。

如何dump当前内存

选择上图二左边红框的‘Capture heap dump’，点击‘Record’，等一会儿dump成功，就会显示具体的内存使用情况。

image.png

（图三）

如图三展示的一次dump成功的内存，是按照类型分配的。我们也可以根据类型搜索，排除我们不想看的数据。

用Profile抓内存溢出

在SecondActivity，申请了大内存，用上面的方法dump内存看。如下图四，

ArrayList<Object> list2 = new ArrayList<>();
onCreate(){
    File f2 = new File(Environment.getExternalStorageDirectory() + "/Pictures/bing/a1p.png");
    Bitmap bmp2 = BitmapFactory.decodeFile(f2.getAbsolutePath());
    list2.add(bmp2);
}

image.png

（图四）

上图4中的bitmap，根据宽、高，就是我申请的内存。

image.png

（图五）

图五延时的是，根据搜索关键字过滤的内存对象，可以看到第二个Activity：SecondActivity在内存中的信息。注意SecondActivity$2等，这是SencondActivity的匿名内部类对象。

之后退出SecondActivity，手动触发垃圾回收（点击‘垃圾桶’图标），之后重写dump内存，然后新的内存信息中就看不到SecondActivity了，对应的图四中的bitmap的数组中也找不到我们申请的那个图片的bitmap了。

如何制造一个内存溢出

在SecondActivity中发送一个延时消息，延时久一点，注意要在SecondActivity中重新实现Handler的handlerMessage().

new Handler() {
   @Override
   public void handleMessage(@NonNull Message msg) {
      Log.i("kobe", "receive msg");
   }
}.sendEmptyMessageDelayed(0, 100000);

加入这段代码后，重复上面的步骤，手动回收内存，可以看到线条不会明显下降，dump内存发现，SecondActivity对象依然在内存中，bitmap也依旧在内存中。此时尽管SecondActivity依旧关闭，但SecondActivity对象和他持有的对象都无法回收，这就是发生了内存溢出。PS：上面延时了100秒，100秒后，再次触发内存回收，就能成功回收内存了。dump内存，将看不到SecondActivity对象和bitmap了。

image.png

（图六）

上图六就是发送延时消息后，关闭SecondActivity后，手动回收内存后，dump的应用内存，可以看到SecondActivity对象是在内存中的。我看们SecondActivity被持有的情况。MessageQueue持有Message，Message持有Handler，这里target=SecondActivity$1(原来我截图SecondActivity2$1，我写了两个SecondActivity页面，但我实在不想重新截图了)就是SecondActivity中的匿名内部类对象Handler，这个Handler是持有外部类SecondActivity的应用的，这就导致SecondActivity无法被内存回收。

一般答这个问题时，都是说非静态内部类隐式持有外部类对象。看这段代码，

public class Test {

    int i = 0;
    Runnable r = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            i++;
        }
    };

    static class StaticInner {
        void aa() {
        }
    }

匿名内部类Runnable是不持有外部类对象的，但真的不持有吗，我们编译（javac xxx.java）成class文件看，如下，外部类Test是传入到匿名内部类的构造方法的，即是被持有的，这种就是隐式持有。

class Test$1 implements Runnable {
    Test$1(Test var1) {
        this.this$0 = var1;
    }

    public void run() {
    }
}

我们再看另一个静态内部类，这种是不持有外部类对象。

class Test$StaticInner {
    Test$StaticInner() {
    }
}

上面的Handler是匿名内部类，是内部类的一种。Handler被Message持有，Message又被MessageQueue持有，这个MessageQueue是主线程的，肯定是无法被回收的；向下，Handler又隐式持有了外部类Activity，这就导致Activity的内存泄漏。

补充一下内部类的知识

内部类包括成员内部类，局部内部类，匿名内部类，静态内部类，前三者是非静态内部类。形式分别如下。

public class Test {

    int i = 0;
    /* 匿名内部类 */
    Runnable r = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            i++;
        }
    };

    /* 静态内部类 */
    static class StaticInner {
        void aa() {
        }
    }

    /* 成员内部类 */
    class Inner {
        void aa() {
            i++;
        }

    }

    public void print() {
        /* 局部内部类 */
        class LocalInner {
            void aa() {
                i++;
            }
        }
        /* 匿名内部类 */
        Runnable r2 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
            }
        };
    }

}
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