DialogFragment引起的内存泄露
本文字数：2830字
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一、简介
DialogFragment是Android3.0之后引入的一种特殊的Fragment，官方建议使用DialogFragment代替Dialog或者AllertDialog来实现弹框的功能，因为它可以更好的管理Dialog的生命周期以及可以更好复用。
二、使用中遇到内存泄露
在使用过程中，由于业务需要对DialogFragment的dismiss事件进行了监听，在DialogFragment展示与消失的时候，经常会出现LeakCanary检测的内存泄露问题。查看LeakCanary的内存泄露引用链如下图所示：
这里只贴出了一张图，LeakCanary每次报出来的引用链并不完全相同，图上中显示的是RxJava的ThreadHandler，有的则显示的是高德地图的ThreadHandler（amapLocManagerThread），由此猜测这里并不是主线程的ThreadHandler引起的内存泄露，而是第三方库中的ThreadHandler引起的内存泄露。
但总的来说都是HandlerThread中处理的Message引用了NormalTitleBgDialog（DialogFragment）不能被释放。下面具体分析一下出现这个问题的原因。
三、原因分析
那么Message是怎么引用到DialogFragment的呢？在DialogFragment中搜索一下Message一无所获。DialogFragment实际是Dialog的封装，在Dialog中搜索Message试试，果然发现Dialog的Cancle和Dismiss都是通过Handler进行操作的，从这里入手分析一下内存泄露的原因：
DialogFragment中的onActivityCreated Cancle和Dismiss的监听传入的是DialogFragment实现的两个接口： DialogInterface.OnCancelListener,DialogInterface.OnDismissListener
@Override
public void onActivityCreated(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onActivityCreated(savedInstanceState);
mDialog.setOnCancelListener(this);
mDialog.setOnDismissListener(this);
}
setOnDismissListener 这里会通过mListenerHandler获取到一个mDismissMessage对象。
public void setOnDismissListener(@Nullable OnDismissListener listener) {
if (mCancelAndDismissTaken != null) {
throw new IllegalStateException(
"OnDismissListener is already taken by "
+ mCancelAndDismissTaken + " and can not be replaced.");
}
if (listener != null) {
mDismissMessage = mListenersHandler.obtainMessage(DISMISS, listener);
} else {
mDismissMessage = null;
}
}
public void setOnCancelListener(@Nullable OnCancelListener listener) {
if (mCancelAndDismissTaken != null) {
throw new IllegalStateException(
"OnCancelListener is already taken by "
+ mCancelAndDismissTaken + " and can not be replaced.");
}
if (listener != null) {
mCancelMessage = mListenersHandler.obtainMessage(CANCEL, listener);
} else {
mCancelMessage = null;
}
}
其中obtainMessage内部是通过Message.obtain方法得到，而这个方法会从消息池中通过复用的方式拿到Message。
public static Message obtain(Handler h, int what, Object obj) {
Message m = obtain();
m.target = h;
m.what = what;
m.obj = obj;
return m;
}
public static Message obtain() {
synchronized (sPoolSync) {
if (sPool != null) {
Message m = sPool;
sPool = m.next;
m.next = null;
m.flags = 0; // clear in-use flag
sPoolSize--;
return m;
}
}
return new Message();
}
至此，mDismissMessage中的obj属性引用了DialogFragment。但是Message是怎么被ThreadHandler引用到并且不能被释放的呢？下面看一下消息循环的处理过程是怎么样的。
3.Looper.loop
Looper.loop()方法在HandlerThread中运行。Looper.loop()方法执行过程就是消息的处理过程，首先从MessageQueue中取出一条消息，然后调用msg.target.dispatchMessage(msg)分发处理消息，最后调用msg.recycleUnchecked()回收消息。当MessageQueue中没有消息时queue.next()方法会阻塞线程。
public static void loop() {
final Looper me = myLooper();
final MessageQueue queue = me.mQueue;
for (;;) {
Message msg = queue.next(); // might block
if (msg == null) {
// No message indicates that the message queue is quitting.
return;
}
msg.target.dispatchMessage(msg);//分发消息
msg.recycleUnchecked();//回收消息
}
}
void recycleUnchecked() {
// Mark the message as in use while it remains in the recycled object pool.
// Clear out all other details.
flags = FLAG_IN_USE;
what = 0;
arg1 = 0;
arg2 = 0;
obj = null;
replyTo = null;
sendingUid = UID_NONE;
workSourceUid = UID_NONE;
when = 0;
target = null;
callback = null;
data = null;
synchronized (sPoolSync) {
if (sPoolSize < MAX_POOL_SIZE) {
next = sPool;
sPool = this;
sPoolSize++;
}
}
}
一些第三方库会创建自己的消息循环（HandlerThread），当这些消息循环（HandlerThread）中没有消息时，消息循环线程就会阻塞。从Java的内存模型我们知道线程开启时会创建自己独有的虚拟机栈空间，当消息循环发生阻塞时，方法中的局部变量不能被释放。
MessageQueue中取出的最后一条消息Message是Looper.loop()方法的局部变量，存储在栈帧的局部变量表中，由于当前线程被阻塞而不能被释放。以上我们知道了第三方库的HandlerThread会引用Message不能释放，但是第三方库的HandlerThread中的Message怎么会引用到DialogFragment呢？
由于内存泄露发生是在DialogFragment关闭时，我们看一下DialogFragment的dismiss是怎么处理的。
4. dismiss() Dialog关闭时也是通过发送消息来实现的，这里通过Message.obtain复制了一份mDismissMessage，同样是从消息池中复用的消息，因此这里是有可能取到已经回收的消息的。
private void sendDismissMessage() {
if (mDismissMessage != null) {
// Obtain a new message so this dialog can be re-used
Message.obtain(mDismissMessage).sendToTarget();
}
}
当刚Dialog关闭dismiss时，刚好取出的是已经回收的消息，并且这条消息被另一个线程所引用，此时的mDimissMessage重新引用了DialogFragment，因此不能被回收，造成内存泄露。
总结：下图更容易说明造成内存泄露的原因。左图是线程A中的消息循环，线程A持有被回收到消息池中的消息对象，右边是主线程消息循环，Dialog关闭时从消息池中复用的的mDismissMessage被线程A持有，而mDismissMessage又持有DialogFragment，因为造成了内存泄露。
四、解决方案
LeakCanary提供了一种解决方案：建议第三方库一直发送空的消息，保持第三方库的消息循环消息队列一直不为空。这种方式只能是提前知道哪个第三方库创建了自己的消息循环，才能向这个消息循环中发送空消息，这并不能覆盖到所有的第三方创建的消息循环。而且，不断的向一个阻塞线程中发消息，线程时刻处于运行状态，占用线程空间资源。因此，此方案对于客户端开发来说并不可行。 不监听Dialog的dimiss和cancle：如果没有需求要监听这两个方法则可以直接继承Dialog，放弃使用DialogFragment。因为DialogFragment在onActivityCreate方法中会注册dismiss和cancle的监听。 网络上有种方案是通过重写DialogFragment在onActivityCreate方法中设置 dialog.setOnCancelListener(null)和dialog.setOnDismissListener(null)。如下所示，这种方案仍然会出现内存泄露，原因是在super.onActivityCreate()方法中仍然有 mDialog.setOnCancelListener(this)和mDialog.setOnDismissListener(this)。此时获取的mDismissMessage有可能是消息池中的消息，而这条消息刚好被一个消息循环所持有不能释放。
override fun onActivityCreated(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onActivityCreated(savedInstanceState)
dialog.setOnCancelListener(null)
dialog.setOnDismissListener(null)
}
public void setOnDismissListener(@Nullable OnDismissListener listener) {
if (mCancelAndDismissTaken != null) {
throw new IllegalStateException(
"OnDismissListener is already taken by "
+ mCancelAndDismissTaken + " and can not be replaced.");
}
if (listener != null) {
mDismissMessage = mListenersHandler.obtainMessage(DISMISS, listener);
} else {
mDismissMessage = null;
}
}
弱引用的方式：mDismissMessage实际上引用的是DialogInterface.OnDismissListener，如果把这个引用改成弱引用，当系统gc时就能够回收掉DialogFragment了。这里需要注意的是不能直接继承DialogFragment，因为如果继承的是DialogFragment，当重写onActivityCreate方法时加上 super.onActivityCreated(savedInstanceState)还会出现内存泄露，如果不加这句话则会报错。下面分步说明实现方法：
重写DialogFragment 直接拷贝DialogFragment代码至LeakDialogFragment类中，放弃实现 DialogInterface.OnCancelListener,DialogInterface.OnDismissListener两个接口
public class LeakDialogFragment extends Fragment {
}
public void onCancelDialog(DialogInterface dialog) {
}
public void onDismissDialog(DialogInterface dialog) {
if (!mViewDestroyed) {
// Note: we need to use allowStateLoss, because the dialog
// dispatches this asynchronously so we can receive the call
// after the activity is paused. Worst case, when the user comes
// back to the activity they see the dialog again.
dismissInternal(true);
}
}
@Override
public void onActivityCreated(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onActivityCreated(savedInstanceState);
}
public void onDestroyView() {
super.onDestroyView();
}
自定义DialogInterface.OnDismissListener和DialogInterface.OnDismissListener
public static class DialogDismissListener implements DialogInterface.OnDismissListener {
private WeakReference<LeakDialogFragment> leakDialogFragmentWeakReference;
public DialogDismissListener(LeakDialogFragment leakDialogFragment) {
this.leakDialogFragmentWeakReference = new WeakReference<>(leakDialogFragment);
}
@Override
public void onDismiss(DialogInterface dialog) {
LeakDialogFragment leakDialogFragment = leakDialogFragmentWeakReference.get();
if(leakDialogFragment!=null){
leakDialogFragment.onDismissDialog(dialog);
}
}
}
public static class DialogCancleListener implements DialogInterface.OnCancelListener {
private WeakReference<LeakDialogFragment> leakDialogFragmentWeakReference;
public DialogCancleListener(LeakDialogFragment leakDialogFragment) {
this.leakDialogFragmentWeakReference = new WeakReference<>(leakDialogFragment);
}
@Override
public void onCancel(DialogInterface dialog) {
LeakDialogFragment leakDialogFragment = leakDialogFragmentWeakReference.get();
if(leakDialogFragment!=null){
leakDialogFragment.onCancelDialog(dialog);
}
}
}
onActivityCreated 在onActivityCreated中设置自定义的onDismissListener和onCancleListener，并且在onDestroyView时设置为空。
@Override
public void onActivityCreated(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onActivityCreated(savedInstanceState);
mDialogDissmissLitener = new DialogDismissListener(this);
mDialog.setOnDismissListener(mDialogDissmissLitener);
mDialogCancleListener = new DialogCancleListener(this);
mDialog.setOnCancelListener(mDialogCancleListener);
}
public void onDestroyView() {
super.onDestroyView();
if(mDialogDissmissLitener!=null){
mDialogDissmissLitener = null;
}
if(mDialogCancleListener!=null){
mDialogCancleListener = null;
}
}
五、总结
本文从一个DialogFragment内存泄露问题出发，通过分析Dialog的Dismiss的监听实现方法，找出了引起内存泄露的原因。然后重写DialogFragment，通过静态内部类以及弱引用的方式来解决内存泄露问题，希望对于DialogFragment的使用有帮助。
参考：https://medium.com/square-corner-blog/a-small-leak-will-sink-a-great-ship-efbae00f9a0f
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