Android：主流三方库源码教你快速上手Leakcanary，斗鱼直播Android开发二面被刷

本文主要是介绍Android：主流三方库源码教你快速上手Leakcanary，斗鱼直播Android开发二面被刷，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

首先在你项目app下的build.gradle中配置:

dependencies {

debugImplementation ‘com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:1.6.2’

releaseImplementation ‘com.squareup.leakcanary:leakcanary-android-no-op:1.6.2’

// 可选，如果你使用支持库的fragments的话

debugImplementation ‘com.squareup.leakcanary:leakcanary-support-fragment:1.6.2’

}

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然后在你的Application中配置:

public class WanAndroidApp extends Application {

private RefWatcher refWatcher;

public static RefWatcher getRefWatcher(Context context) {

WanAndroidApp application = (WanAndroidApp) context.getApplicationContext();

return application.refWatcher;

}

@Override public void onCreate() {

super.onCreate();

if (LeakCanary.isInAnalyzerProcess(this)) {

// 1

return;

}

// 2

refWatcher = LeakCanary.install(this);

}

}

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在注释1处，会首先判断当前进程是否是Leakcanary专门用于分析heap内存的而创建的那个进程，即HeapAnalyzerService所在的进程，如果是的话，则不进行Application中的初始化功能。如果是当前应用所处的主进程的话，则会执行注释2处的LeakCanary.install(this)进行LeakCanary的安装。只需这样简单的几行代码，我们就可以在应用中检测是否产生了内存泄露了。当然，这样使用只会检测Activity和标准Fragment是否发生内存泄漏，如果要检测V4包的Fragment在执行完onDestroy()之后是否发生内存泄露的话，则需要在Fragment的onDestroy()方法中加上如下两行代码去监视当前的Fragment：

RefWatcher refWatcher = WanAndroidApp.getRefWatcher(_mActivity);

refWatcher.watch(this);

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上面的RefWatcher其实就是一个引用观察者对象，是用于监测当前实例对象的引用状态的。从以上的分析可以了解到，核心代码就是LeakCanary.install(this)这行代码，接下来，就从这里出发将LeakCanary一步一步进行拆解。

三、源码分析

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1、LeakCanary#install()

---

public static @NonNull RefWatcher install(@NonNull Application application) {

return refWatcher(application).listenerServiceClass(DisplayLeakService.class)

.excludedRefs(AndroidExcludedRefs.createAppDefaults().build())

.buildAndInstall();

}

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在install()方法中的处理，可以分解为如下四步：

• 1、refWatcher(application)

• 2、链式调用listenerServiceClass(DisplayLeakService.class)

• 3、链式调用excludedRefs(AndroidExcludedRefs.createAppDefaults().build())

• 4、链式调用buildAndInstall()

首先，我们来看下第一步，这里调用了LeakCanary类的refWatcher方法，如下所示：

public static @NonNull AndroidRefWatcherBuilder refWatcher(@NonNull Context context) {

return new AndroidRefWatcherBuilder(context);

}

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然后新建了一个AndroidRefWatcherBuilder对象，再看看AndroidRefWatcherBuilder这个类。

2、AndroidRefWatcherBuilder

---

/** A {@link RefWatcherBuilder} with appropriate Android defaults. */

public final class AndroidRefWatcherBuilder extends RefWatcherBuilder {

…

AndroidRefWatcherBuilder(@NonNull Context context) {

this.context = context.getApplicationContext();

}

…

}

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在AndroidRefWatcherBuilder的构造方法中仅仅是将外部传入的applicationContext对象保存起来了。AndroidRefWatcherBuilder是一个适配Android平台的引用观察者构造器对象，它继承了RefWatcherBuilder，RefWatcherBuilder是一个负责建立引用观察者RefWatcher实例的基类构造器。继续看看RefWatcherBuilder这个类。

3、RefWatcherBuilder

---

public class RefWatcherBuilder<T extends RefWatcherBuilder> {

…

public RefWatcherBuilder() {

heapDumpBuilder = new HeapDump.Builder();

}

…

}

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在RefWatcher的基类构造器RefWatcherBuilder的构造方法中新建了一个HeapDump的构造器对象。其中HeapDump就是一个保存heap dump信息的数据结构。

接着来分析下install()方法中的链式调用的listenerServiceClass(DisplayLeakService.class)这部分逻辑。

4、AndroidRefWatcherBuilder#listenerServiceClass()

---

public @NonNull AndroidRefWatcherBuilder listenerServiceClass(

@NonNull Class<? extends AbstractAnalysisResultService> listenerServiceClass) {

return heapDumpListener(new ServiceHeapDumpListener(context, listenerServiceClass));

}

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在这里，传入了一个DisplayLeakService的Class对象，它的作用是展示泄露分析的结果日志，然后会展示一个用于跳转到显示泄露界面DisplayLeakActivity的通知。在listenerServiceClass()这个方法中新建了一个ServiceHeapDumpListener对象，下面看看它内部的操作。

5、ServiceHeapDumpListener

---

public final class ServiceHeapDumpListener implements HeapDump.Listener {

…

public ServiceHeapDumpListener(@NonNull final Context context,

@NonNull final Class<? extends AbstractAnalysisResultService> listenerServiceClass) {

this.listenerServiceClass = checkNotNull(listenerServiceClass, “listenerServiceClass”);

this.context = checkNotNull(context, “context”).getApplicationContext();

}

…

}

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可以看到这里仅仅是在ServiceHeapDumpListener中保存了DisplayLeakService的Class对象和application对象。它的作用就是接收一个heap dump去分析。

然后我们继续看install()方法链式调用.excludedRefs(AndroidExcludedRefs.createAppDefaults().build())的这部分代码。先看AndroidExcludedRefs.createAppDefaults()。

6、AndroidExcludedRefs#createAppDefaults()

---

public enum AndroidExcludedRefs {

…

public static @NonNull ExcludedRefs.Builder createAppDefaults() {

return createBuilder(EnumSet.allOf(AndroidExcludedRefs.class));

}

public static @NonNull ExcludedRefs.Builder createBuilder(EnumSet refs) {

ExcludedRefs.Builder excluded = ExcludedRefs.builder();

for (AndroidExcludedRefs ref : refs) {

if (ref.applies) {

ref.add(excluded);

((ExcludedRefs.BuilderWithParams) excluded).named(ref.name());

}

}

return excluded;

}

…

}

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先来说下AndroidExcludedRefs这个类，它是一个enum类，它声明了Android SDK和厂商定制的SDK中存在的内存泄露的case，根据AndroidExcludedRefs这个类的类名就可看出这些case都会被Leakcanary的监测过滤掉。目前这个版本是有46种这样的case被包含在内，后续可能会一直增加。然后EnumSet.allOf(AndroidExcludedRefs.class)这个方法将会返回一个包含AndroidExcludedRefs元素类型的EnumSet。Enum是一个抽象类，在这里具体的实现类是通用正规型的RegularEnumSet，如果Enum里面的元素个数大于64，则会使用存储大数据量的JumboEnumSet。最后，在createBuilder这个方法里面构建了一个排除引用的建造器excluded，将各式各样的case分门别类地保存起来再返回出去。

最后，我们看到链式调用的最后一步buildAndInstall()。

7、AndroidRefWatcherBuilder#buildAndInstall()

---

private boolean watchActivities = true;

private boolean watchFragments = true;

public @NonNull RefWatcher buildAndInstall() {

// 1

if (LeakCanaryInternals.installedRefWatcher != null) {

throw new UnsupportedOperationException(“buildAndInstall() should only be called once.”);

}

// 2

RefWatcher refWatcher = build();

if (refWatcher != DISABLED) {

// 3

LeakCanaryInternals.setEnabledAsync(context, DisplayLeakActivity.class, true);

if (watchActivities) {

// 4

ActivityRefWatcher.install(context, refWatcher);

}

if (watchFragments) {

// 5

FragmentRefWatcher.Helper.install(context, refWatcher);

}

}

// 6

LeakCanaryInternals.installedRefWatcher = refWatcher;

return refWatcher;

}

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首先，在注释1处，会判断LeakCanaryInternals.installedRefWatcher是否已经被赋值，如果被赋值了，则会抛出异常，警告 buildAndInstall()这个方法应该仅仅只调用一次，在此方法结束时，即在注释6处，该LeakCanaryInternals.installedRefWatcher才会被赋值。再来看注释2处，调用了AndroidRefWatcherBuilder其基类RefWatcherBuilder的build()方法，我们它是如何建造的。

8、RefWatcherBuilder#build()

---

public final RefWatcher build() {

if (isDisabled()) {

return RefWatcher.DISABLED;

}

if (heapDumpBuilder.excludedRefs == null) {

heapDumpBuilder.excludedRefs(defaultExcludedRefs());

}

HeapDump.Listener heapDumpListener = this.heapDumpListener;

if (heapDumpListener == null) {

heapDumpListener = defaultHeapDumpListener();

}

DebuggerControl debuggerControl = this.debuggerControl;

if (debuggerControl == null) {

debuggerControl = defaultDebuggerControl();

}

HeapDumper heapDumper = this.heapDumper;

if (heapDumper == null) {

heapDumper = defaultHeapDumper();

}

WatchExecutor watchExecutor = this.watchExecutor;

if (watchExecutor == null) {

watchExecutor = defaultWatchExecutor();

}

GcTrigger gcTrigger = this.gcTrigger;

if (gcTrigger == null) {

gcTrigger = defaultGcTrigger();

}

if (heapDumpBuilder.reachabilityInspectorClasses == null) {

heapDumpBuilder.reachabilityInspectorClasses(defa ultReachabilityInspectorClasses());

}

return new RefWatcher(watchExecutor, debuggerControl, gcTrigger, heapDumper, heapDumpListener,

heapDumpBuilder);

}

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可以看到，RefWatcherBuilder包含了以下7个组成部分：

• 1、excludedRefs : 记录可以被忽略的泄漏路径。

• 2、heapDumpListener : 转储堆信息到hprof文件，并在解析完 hprof 文件后进行回调，最后通知 DisplayLeakService 弹出泄漏提醒。

• 3、debuggerControl : 判断是否处于调试模式，调试模式中不会进行内存泄漏检测。为什么呢？因为在调试过程中可能会保留上一个引用从而导致错误信息上报。

• 4、heapDumper : 堆信息转储者，负责dump 内存泄漏处的 heap 信息到 hprof 文件。

• 5、watchExecutor : 线程控制器，在 onDestroy() 之后并且在主线程空闲时执行内存泄漏检测。

• 6、gcTrigger : 用于 GC，watchExecutor 首次检测到可能的内存泄漏，会主动进行 GC，GC 之后会再检测一次，仍然泄漏的判定为内存泄漏，最后根据heapDump信息生成相应的泄漏引用链。

• 7、reachabilityInspectorClasses : 用于要进行可达性检测的类列表。

最后，会使用建造者模式将这些组成部分构建成一个新的RefWatcher并将其返回。

我们继续看回到AndroidRefWatcherBuilder的注释3处的 LeakCanaryInternals.setEnabledAsync(context, DisplayLeakActivity.class, true)这行代码。

9、LeakCanaryInternals#setEnabledAsync()

---

public static void setEnabledAsync(Context context, final Class<?> componentClass,

final boolean enabled) {

final Context appContext = context.getApplicationContext();

AsyncTask.THREAD_POOL_EXECUTOR.execute(new Runnable() {

@Override public void run() {

setEnabledBlocking(appContext, componentClass, enabled);

}

});

}

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在这里直接使用了AsyncTask内部自带的THREAD_POOL_EXECUTOR线程池进行阻塞式地显示DisplayLeakActivity。

然后我们再继续看AndroidRefWatcherBuilder的注释4处的代码。

10、ActivityRefWatcher#install()

---

public static void install(@NonNull Context context, @NonNull RefWatcher refWatcher) {

Application application = (Application) context.getApplicationContext();

// 1

ActivityRefWatcher activityRefWatcher = new ActivityRefWatcher(application, refWatcher);

// 2

application.registerActivityLifecycleCallbacks(activityRefWatcher.lifecycleCallbacks);

}

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可以看到，在注释1处创建一个自己的activityRefWatcher实例，并在注释2处调用了application的registerActivityLifecycleCallbacks()方法，这样就能够监听activity对应的生命周期事件了。继续看看activityRefWatcher.lifecycleCallbacks里面的操作。

private final Application.ActivityLifecycleCallbacks lifecycleCallbacks =

new ActivityLifecycleCallbacksAdapter() {

@Override public void onActivityDestroyed(Activity activity) {

refWatcher.watch(activity);

}

};

public abstract class ActivityLifecycleCallbacksAdapter

implements Application.ActivityLifecycleCallbacks {

}

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很明显，这里实现并重写了Application的ActivityLifecycleCallbacks的onActivityDestroyed()方法，这样便能在所有Activity执行完onDestroyed()方法之后调用 refWatcher.watch(activity)这行代码进行内存泄漏的检测了。

我们再看到注释5处的FragmentRefWatcher.Helper.install(context, refWatcher)这行代码，

11、FragmentRefWatcher.Helper#install()

---

public interface FragmentRefWatcher {

void watchFragments(Activity activity);

final class Helper {

private static final String SUPPORT_FRAGMENT_REF_WATCHER_CLASS_NAME =

“com.squareup.leakcanary.internal.SupportFragmentRefWatcher”;

public static void install(Context context, RefWatcher refWatcher) {

List fragmentRefWatchers = new ArrayList<>();

// 1

if (SDK_INT >= O) {

fragmentRefWatchers.add(new AndroidOFragmentRefWatcher(refWatcher));

}

// 2

try {

Class<?> fragmentRefWatcherClass = Class.forName(SUPPORT_FRAGMENT_REF_WATCHER_CLASS_NAME);

Constructor<?> constructor =

fragmentRefWatcherClass.getDeclaredConstructor(RefWatcher.class);

FragmentRefWatcher supportFragmentRefWatcher =

(FragmentRefWatcher) constructor.newInstance(refWatcher);

fragmentRefWatchers.add(supportFragmentRefWatcher);

} catch (Exception ignored) {

}

if (fragmentRefWatchers.size() == 0) {

return;

}

Helper helper = new Helper(fragmentRefWatchers);

// 3

Application application = (Application) context.getApplicationContext();

application.registerActivityLifecycleCallbacks(helper.activityLifecycleCallbacks);

}

…

}

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这里面的逻辑很简单，首先在注释1处将Android标准的Fragment的RefWatcher类，即AndroidOfFragmentRefWatcher添加到新创建的fragmentRefWatchers中。在注释2处使用反射将leakcanary-support-fragment包下面的SupportFragmentRefWatcher添加进来，如果你在app的build.gradle下没有添加下面这行引用的话，则会拿不到此类，即LeakCanary只会检测Activity和标准Fragment这两种情况。

debugImplementation ‘com.squareup.leakcanary:leakcanary-support-fragment:1.6.2’

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继续看到注释3处helper.activityLifecycleCallbacks里面的代码。

private final Application.ActivityLifecycleCallbacks activityLifecycleCallbacks =

new ActivityLifecycleCallbacksAdapter() {

@Override public void onActivityCreated(Activity activity, Bundle savedInstanceState) {

for (FragmentRefWatcher watcher : fragmentRefWatchers) {

watcher.watchFragments(activity);

}

}

};

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可以看到，在Activity执行完onActivityCreated()方法之后，会调用指定watcher的watchFragments()方法，注意，这里的watcher可能有两种，但不管是哪一种，都会使用当前传入的activity获取到对应的FragmentManager/SupportFragmentManager对象，调用它的registerFragmentLifecycleCallbacks()方法，在对应的onDestroyView()和onDestoryed()方法执行完后，分别使用refWatcher.watch(view)和refWatcher.watch(fragment)进行内存泄漏的检测，代码如下所示。

@Override public void onFragmentViewDestroyed(FragmentManager fm, Fragment fragment) {

View view = fragment.getView();

if (view != null) {

refWatcher.watch(view);

}

}

@Override

public void onFragmentDestroyed(FragmentManagerfm, Fragment fragment) {

refWatcher.watch(fragment);

}

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注意，下面到真正关键的地方了，接下来分析refWatcher.watch()这行代码。

12、RefWatcher#watch()

public void watch(Object watchedReference, String referenceName) {

if (this == DISABLED) {

return;

}

checkNotNull(watchedReference, “watchedReference”);

checkNotNull(referenceName, “referenceName”);

final long watchStartNanoTime = System.nanoTime();

// 1

String key = UUID.randomUUID().toString();

// 2

retainedKeys.add(key);

// 3

final KeyedWeakReference reference =

new KeyedWeakReference(watchedReference, key, referenceName, queue);

// 4

ensureGoneAsync(watchStartNanoTime, reference);

}

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注意到在注释1处使用随机的UUID保证了每个检测对象对应 key 的唯一性。在注释2处将生成的key添加到类型为CopyOnWriteArraySet的Set集合中。在注释3处新建了一个自定义的弱引用KeyedWea
kReference，看看它内部的实现。

13、KeyedWeakReference

---

final class KeyedWeakReference extends WeakReference {

public final String key;

public final String name;

KeyedWeakReference(Object referent, String key, String name,

ReferenceQueue referenceQueue) {

// 1

super(checkNotNull(referent, “referent”), checkNotNull(referenceQueue, “referenceQueue”));

this.key = checkNotNull(key, “key”);

this.name = checkNotNull(name, “name”);

}

}

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可以看到，在KeyedWeakReference内部，使用了key和name标识了一个被检测的WeakReference对象。在注释1处，将弱引用和引用队列 ReferenceQueue 关联起来，如果弱引用reference持有的对象被GC回收，JVM就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列referenceQueue中。即 KeyedWeakReference 持有的 Activity 对象如果被GC回收，该对象就会加入到引用队列 referenceQueue 中。

接着我们回到RefWatcher.watch()里注释4处的ensureGoneAsync()方法。

14、RefWatcher#ensureGoneAsync()

---

private void ensureGoneAsync(final long watchStartNanoTime, final KeyedWeakReference reference) {

// 1

watchExecutor.execute(new Retryable() {

@Override public Retryable.Result run() {

// 2

return ensureGone(reference watchStartNanoTime);

}

});

}

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在ensureGoneAsync()方法中，在注释1处使用 watchExecutor 执行了注释2处的 ensureGone 方法，watchExecutor 是 AndroidWatchExecutor 的实例。

下面看看watchExecutor内部的逻辑。

15、AndroidWatchExecutor

---

public final class AndroidWatchExecutor implements WatchExecutor {

…

public AndroidWatchExecutor(long initialDelayMillis) {

mainHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());

HandlerThread handlerThread = new HandlerThread(LEAK_CANARY_THREAD_NAME);

handlerThread.start();

// 1

backgroundHandler = new Handler(handlerThread.getLooper());

this.initialDelayMillis = initialDelayMillis;

maxBackoffFactor = Long.MAX_VALUE / initialDelayMillis;

}

@Override public void execute(@NonNull Retryable retryable) {

// 2

if (Looper.getMainLooper().getThread() == Thread.currentThread()) {

waitForIdle(retryable, 0);

} else {

postWaitForIdle(retryable, 0);

}

}

…

}

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在注释1处AndroidWatchExecutor的构造方法中，注意到这里使用HandlerThread的looper新建了一个backgroundHandler，后面会用到。在注释2处，会判断当前线程是否是主线程，如果是，则直接调用waitForIdle()方法，如果不是，则调用postWaitForIdle()，来看看这个方法。

private void postWaitForIdle(final Retryable retryable, final int failedAttempts) {

mainHandler.post(new Runnable() {

@Override public void run() {

AndroidWatchExecutor implements WatchExecutor {

…

public AndroidWatchExecutor(long initialDelayMillis) {

mainHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());

HandlerThread handlerThread = new HandlerThread(LEAK_CANARY_THREAD_NAME);

handlerThread.start();

// 1

backgroundHandler = new Handler(handlerThread.getLooper());

this.initialDelayMillis = initialDelayMillis;

maxBackoffFactor = Long.MAX_VALUE / initialDelayMillis;

}

@Override public void execute(@NonNull Retryable retryable) {

// 2

if (Looper.getMainLooper().getThread() == Thread.currentThread()) {

waitForIdle(retryable, 0);

} else {

postWaitForIdle(retryable, 0);

}

}

…

}

复制代码

在注释1处AndroidWatchExecutor的构造方法中，注意到这里使用HandlerThread的looper新建了一个backgroundHandler，后面会用到。在注释2处，会判断当前线程是否是主线程，如果是，则直接调用waitForIdle()方法，如果不是，则调用postWaitForIdle()，来看看这个方法。

private void postWaitForIdle(final Retryable retryable, final int failedAttempts) {

mainHandler.post(new Runnable() {

@Override public void run() {

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