如何避免Handler引起内存泄露

一、介绍

首先，请浏览下面这段handler代码：

public class SampleActivity extends Activity {  private final Handler mLeakyHandler = new Handler() {    @Override    public void handleMessage(Message msg) {      // ...     }  }}

在使用handler时，这是一段很常见的代码。但是，它却会造成严重的内存泄漏问题。在实际编写中，我们往往会得到如下警告：

 ⚠ In Android, Handler classes should be static or leaks might occur.

二、分析

1、 Android角度

当Android应用程序启动时，framework会为该应用程序的主线程创建一个Looper对象。这个Looper对象包含一个简单的消息队列Message Queue，并且能够循环的处理队列中的消息。这些消息包括大多数应用程序framework事件，例如Activity生命周期方法调用、button点击等，这些消息都会被添加到消息队列中并被逐个处理。

另外，主线程的Looper对象会伴随该应用程序的整个生命周期。

然后，当主线程里，实例化一个Handler对象后，它就会自动与主线程Looper的消息队列关联起来。所有发送到消息队列的消息Message都会拥有一个对Handler的引用，所以当Looper来处理消息时，会据此回调[Handler#handleMessage(Message)]方法来处理消息。

2、 Java角度

在java里，非静态内部类 和 匿名类 都会潜在的引用它们所属的外部类。但是，静态内部类却不会。

三、泄漏来源

请浏览下面一段代码：

public class SampleActivity extends Activity {  private final Handler mLeakyHandler = new Handler() {    @Override    public void handleMessage(Message msg) {      // ...    }  }  @Override  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    super.onCreate(savedInstanceState);    // Post a message and delay its execution for 10 minutes.    mLeakyHandler.postDelayed(new Runnable() {      @Override      public void run() { /* ... */ }    }, 1000 * 60 * 10);    // Go back to the previous Activity.    finish();  }}

当activity结束(finish)时，里面的延时消息在得到处理前，会一直保存在主线程的消息队列里持续10分钟。而且，由上文可知，这条消息持有对handler的引用，而handler又持有对其外部类（在这里，即SampleActivity）的潜在引用。这条引用关系会一直保持直到消息得到处理，从而，这阻止了SampleActivity被垃圾回收器回收，同时造成应用程序的泄漏。

注意，上面代码中的Runnable类--非静态匿名类--同样持有对其外部类的引用。从而也导致泄漏。

四、泄漏解决方案

首先，上面已经明确了内存泄漏来源：

只要有未处理的消息，那么消息会引用handler，非静态的handler又会引用外部类，即Activity，导致Activity无法被回收，造成泄漏；

Runnable类属于非静态匿名类，同样会引用外部类。

为了解决遇到的问题，我们要明确一点：静态内部类不会持有对外部类的引用。所以，我们可以把handler类放在单独的类文件中，或者使用静态内部类便可以避免泄漏。

另外，如果想要在handler内部去调用所在的外部类Activity，那么可以在handler内部使用弱引用的方式指向所在Activity，这样统一不会导致内存泄漏。

对于匿名类Runnable，同样可以将其设置为静态类。因为静态的匿名类不会持有对外部类的引用。

public class SampleActivity extends Activity {  /**   * Instances of static inner classes do not hold an implicit   * reference to their outer class.   */  private static class MyHandler extends Handler {    private final WeakReference<SampleActivity> mActivity;    public MyHandler(SampleActivity activity) {      mActivity = new WeakReference<SampleActivity>(activity);    }    @Override    public void handleMessage(Message msg) {      SampleActivity activity = mActivity.get();      if (activity != null) {        // ...      }    }  }  private final MyHandler mHandler = new MyHandler(this);  /**   * Instances of anonymous classes do not hold an implicit   * reference to their outer class when they are "static".   */  private static final Runnable sRunnable = new Runnable() {      @Override      public void run() { /* ... */ }  };  @Override  protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {    super.onCreate(savedInstanceState);    // Post a message and delay its execution for 10 minutes.    mHandler.postDelayed(sRunnable, 1000 * 60 * 10);    // Go back to the previous Activity.    finish();  }}

五、小结

虽然静态类与非静态类之间的区别并不大，但是对于Android开发者而言却是必须理解的。至少我们要清楚，如果一个内部类实例的生命周期比Activity更长，那么我们千万不要使用非静态的内部类。最好的做法是，使用静态内部类，然后在该类里使用弱引用来指向所在的Activity。

综述，即推荐使用静态内部类 + WeakReference 这种方式。每次使用前注意判空。

前面提到了 WeakReference，所以这里就简单的说一下 Java 对象的几种引用类型。

Java对引用的分类有 Strong reference, SoftReference, WeakReference, PhatomReference 四种。

在Android应用的开发中，为了防止内存溢出，在处理一些占用内存大而且声明周期较长的对象时候，可以尽量应用软引用和弱引用技术。

软/弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。利用这个队列可以得知被回收的软/弱引用的对象列表，从而为缓冲器清除已失效的软/弱引用。

假设我们的应用会用到大量的默认图片，比如应用中有默认的头像，默认游戏图标等等，这些图片很多地方会用到。如果每次都去读取图片，由于读取文件需要硬件操作，速度较慢，会导致性能较低。所以我们考虑将图片缓存起来，需要的时候直接从内存中读取。但是，由于图片占用内存空间比较大，缓存很多图片需要很多的内存，就可能比较容易发生OutOfMemory异常。这时，我们可以考虑使用软/弱引用技术来避免这个问题发生。以下就是高速缓冲器的雏形：

首先定义一个HashMap，保存软引用对象。

private Map <String, SoftReference<Bitmap>> imageCache = new HashMap <String, SoftReference<Bitmap>> ();

再来定义一个方法，保存Bitmap的软引用到HashMap。

使用软引用以后，在OutOfMemory异常发生之前，这些缓存的图片资源的内存空间可以被释放掉的，从而避免内存达到上限，避免Crash发生。

如果只是想避免OutOfMemory异常的发生，则可以使用软引用。如果对于应用的性能更在意，想尽快回收一些占用内存比较大的对象，则可以使用弱引用。

另外可以根据对象是否经常使用来判断选择软引用还是弱引用。如果该对象可能会经常使用的，就尽量用软引用。如果该对象不被使用的可能性更大些，就可以用弱引用。

ok，继续回到主题。前面所说的，创建一个静态Handler内部类，然后对 Handler 持有的对象使用弱引用，这样在回收时也可以回收 Handler 持有的对象，但是这样做虽然避免了 Activity 泄漏，不过 Looper 线程的消息队列中还是可能会有待处理的消息，所以我们在 Activity 的 Destroy 时或者 Stop 时应该移除消息队列 MessageQueue 中的消息。

下面几个方法都可以移除 Message：

public final void removeCallbacks(Runnable r);public final void removeCallbacks(Runnable r, Object token);public final void removeCallbacksAndMessages(Object token);public final void removeMessages(int what);public final void removeMessages(int what, Object object);