内存泄露导致Android 中setVisibility() 失效原理

目录

• 一、前情概要
• 二、摸索过程
• 1、代码执行了吗？
• 2、视图不显示的直接原因是什么？
• 3、操作的视图是同一个吗？
• 三、解决方案

一、前情概要

目前，我在开发的一个 Android 项目需要各个功能做到线上动态化，其中，App 启动时显示的 Loading 模块，会优先检测加载远程的 Loading 模块，加载失败时，会使用 App 本身默认的 Loading 视图，为此，我编写了一个 LoadingLoader 工具类：

/**
 * Loading 加载器
 *
 * @author GitLqr
 * @since 2022/7/2
 */
object LoadingLoader {
    private var isInited = false // 防止多次初始化
    private lateinit var onLoadFail: () -> Unit // 远程loading加载失败时的回调
    private lateinit var onLoadComplete: () -> Unit // 加载完成后回调（无论成功失败）
    fun init(onLoadFail: () -> Unit = {}, onLoadComplete: () -> Unit = {}): LoadingLoader {
        if (!isInited) {
            this.onLoadFail = onLoadFail
            this.onLoadComplete = onLoadComplete
            isInited = true
        } else {
            log("you have inited, this time is not valid")
        }
        return this
    }
    fun go() {
        if (isInited) {
            loadRemoteLoading(callback = { isSuccess ->
                if (!isSuccess) onLoadFail()
                onLoadComplete()
            })
        } else {
            log("you must invoke init() firstly")
        }
    }
    private fun loadRemoteLoading(callback: (boolean: Boolean) -> Unit) {
        // 模拟远程 Loading 模块加载失败
        Handler(Looper.getMainLooper()).postDelayed({
            callback(false)
        }, 1000)
    }

    private fun log(msg: String) {
        Log.e("LoadingUpdater", msg)
    }
}

LoadingLoader 工具类使用 Kotlin 的单例模式，init() 方法接收 2 个回调参数，go() 方法触发加载远程 Loading 模块，并根据加载结果执行回调，其中 isInited 用于防止该工具类被初始化多次。然后，在 App 的主入口 LoadingActivity 中使用 LoadingLoader，当加载远程 Loading 模块失败时，将原本隐藏的默认 Loading 视图显示出来；当加载 Loading 模块完成后（无论成功失败），模拟初始化数据并跳转主界面，关闭 LoadingActivity:

/**
 * App 启动时的 Loading 界面
 *
 * @author GitLqr
 * @since 2022/7/2
 */
class LoadingActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_loading)
        // Loading 模块加载器
        LoadingLoader.init(onLoadFail, onLoadComplete).go()
    }
    override fun onDestroy() {
        super.onDestroy()
        Log.e("GitLqr", "onDestroy")
    }
    private val onLoadFail: () -> Unit = {
        // 显示默认 loading 界面
        findViewById<View>(R.id.cl_def_loading).setVisibility(View.VISIBLE)
    }
    private val onLoadComplete: () -> Unit = {
        // 模拟初始化数据，1秒后跳转主界面
        Handler(Looper.getMainLooper()).postDelayed({
            val intent = Intent(this, MainActivity::class.java)
            intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK)
            intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TASK)
            // 注意：此处意图使用的 flag，会将 LoadingActivity 界面关闭，触发 onDestroy()
            startActivity(intent)
        }, 1000)
    }
}

LoadingActivity 的 xml 布局代码如下，默认的 Loading 布局初始状态不可见，即 visibility="gone"：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:background="@color/black">

    <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout
        android:id="@+id/cl_def_loading"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:background="#f00"
        android:visibility="gone"
        tools:visibility="visible">
        <TextView
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:gravity="center"
            android:text="很好看的默认loading界面"
            android:textColor="@color/white"
            android:textSize="60dp" />

        <ProgressBar
            android:id="@+id/pb_loading"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="0dp"
            android:indeterminateDrawable="@drawable/anim_loading"
            app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
            app:layout_constraintDimensionRatio="1"
            app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
            app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
            app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
            app:layout_constraintVertical_bias="0.75"
            app:layout_constraintWidth_percent="0.064" />

    </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
</FrameLayout>

以上代码比较简单，现在来看下演示效果:

这里会发现一个问题，因为是以清空栈的方式启动 MainActivity，所以第二次启动时，理论上应该会跟第一次启动时界面显示效果完全一致，即每次启动都会显示默认的 Loading 视图，但是实际情况并没有，而控制台的日志也证实了 LoadingActivity 的 onDestroy() 有被触发：

二、摸索过程

1、代码执行了吗？

难道第二次启动 App 时，LoadingActivity.onLoadFail 没有触发吗？加上日志验证一下：

class LoadingActivity : AppCompatActivity() {
    ...
    private val onLoadFail: () -> Unit = {
        // 显示默认 loading 界面
        val defLoading = findViewById<View>(R.id.cl_def_loading)
        defLoading.setVisibility(View.VISIBLE)
        Log.e("GitLqr", "defLoading.setVisibility --> ${defLoading.visibility}")
    }
}

重新打包再执行一遍上面的演示操作，日志输出如下：

说明 2 次启动都是有触发 LoadingActivity.onLoadFail 的，并且结果都是 0 ，即 View.VISIBLE。

此时有点怀疑人生，于是网上找了一圈 setVisibility() 失效 的原因，基本上都是同一个内容（都特么抄来抄去的），说是做动画导致的，可是我这里并没有做动画，所以与网上说的情况不相符。

2、视图不显示的直接原因是什么？

既然，代码有输出日志，那说明 setVisibility(View.VISIBLE) 这行代码肯定执行过了，而界面上不显示，直接原因是什么？是因为默认 Loading 视图的 visibility 依旧为 View.GONE？又或者是因为其他因素导致 View 的尺寸出现了问题？这时，可以使用 AndroidStudio 的 Layout Inspector 工具，可以直观的分析界面的布局情况，为了方便 Layout Inspector 工具获取 LoadingActivity 的布局信息，需要将 LoadingActivity.onLoadComplete 中跳转主界面的代码注释掉，其他保持不变：

class LoadingActivity : AppCompatActivity() {
    ...
    private val onLoadComplete: () -> Unit = {
        // 模拟初始化数据，1秒后跳转主界面
        Handler(Looper.getMainLooper()).postDelayed({
//            val intent = Intent(this, MainActivity::class.java)
//            intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK)
//            intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TASK)
//            // 注意：此处意图的 flag，会将 LoadingActivity 界面关闭，触发 onDestroy()
//            startActivity(intent)
        }, 1000)
    }
}

然后重复上述演示操作，第一次启动，显示出默认 Loading，手动按返回键退出 App，再第二次启动，不显示默认 Loading：

控制台日志信息也如期输出，第二次启动确实执行了 setVisibility(View.VISIBLE)：

这时，使用 Layout Inspector（菜单栏 -> Tools -> Layout Inspector），获取到 LoadingActivity 的布局信息：

这里可以断定，就是默认 Loading 视图的 visibility 依旧为 View.GONE 的情况。

注：因为 View.GONE 不占据屏幕空间，所以宽高都为 0，是正常的。

3、操作的视图是同一个吗？

现在回顾一下上述的 2 个线索，首先，代码中确定执行了 setVisibility(View.VISIBLE)，并且日志里也显示了该视图的显示状态为 0，即 View.VISIBLE：

其次，使用 Layout Inspector 看到的的视图状态却为 View.GONE：

所以，真相只有一个，日志输出的视图 和 Layout Inspector 看到的的视图，肯定不是同一个！！为了验证这一点，代码再做如下调整，分别在 onCreate() 和 onLoadFail 中打印默认 Loading 视图信息：

class LoadingActivity : AppCompatActivity() {
    ...
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_loading)

        val defLoading = findViewById<View>(R.id.cl_def_loading)
        Log.e("GitLqr", "onCreate ---> view is ${defLoading}")

        // Loading 模块加载器
        LoadingLoader.init(onLoadFail, onLoadComplete).go()
    }

    private val onLoadFail: () -> Unit = {
        // 显示默认 loading 界面
        val defLoading = findViewById<View>(R.id.cl_def_loading)
        defLoading.setVisibility(View.VISIBLE)
        Log.e("GitLqr", "defLoading.setVisibility --> ${defLoading.visibility}, view is ${defLoading}")
    }
}

再如上述演示操作一遍，日志输出如下：

可以看到第二次启动时，LoadingActivity.onLoadFail 中操作的视图，还是第一次启动时的那个视图，该视图是通过 findViewById 获取到的，说明 LoadingActivity.onLoadFail 中引用的 Activity 是第一次启动时的 LoadingActivity，也就是说 LoadingActivity 发生内存泄露了。此时才焕然大悟，Kotlin 中的 Lambda 表达式（像 onLoadFail、onLoadComplete 这种），对应到 Java 中就是匿名内部类，通过 Kotlin Bytecode 再反编译成 java 代码可以验证这点：

public final class LoadingActivity extends AppCompatActivity {
   private final Function0 onLoadFail = (Function0)(new Function0() {
      // $FF: synthetic method
      // $FF: bridge method
      public Object invoke() {
         this.invoke();
         return Unit.INSTANCE;
      }
      public final void invoke() {
         View defLoading = LoadingActivity.this.findViewById(1000000);
         defLoading.setVisibility(0);
         StringBuilder var10001 = (new StringBuilder()).append("defLoading.setVisibility --> ");
         Intrinsics.checkExpressionValueIsNotNull(defLoading, "defLoading");
         Log.e("GitLqr", var10001.append(defLoading.getVisibility()).append(", view is ").append(defLoading).toString());
      }
   });
   private final Function0 onLoadComplete;
   protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      this.setContentView(1300004);
      View defLoading = this.findViewById(1000000);
      Log.e("GitLqr", "onCreate ---> view is " + defLoading);
      LoadingLoader.INSTANCE.init(this.onLoadFail, this.onLoadComplete).go();
   }
   protected void onDestroy() {
      super.onDestroy();
      Log.e("GitLqr", "onDestroy");
   }
   public LoadingActivity() {
      this.onLoadComplete = (Function0)null.INSTANCE;
   }
}

我们知道，Java 中，匿名内部类会持有外部类的引用，即匿名内部类实例 onLoadFail 持有 LoadingActivity 实例，而 onLoadFail 又会通过 LoadingLoader.init() 方法传递给 LoadingLoader 这个单例对象，所以间接导致 LoadingLoader 持有了 LoadingActivity，因为单例生命周期与整个 App 进程相同，所以只要 App 进程不死，内存中就只有一分 LoadingLoader 实例，又因为是强引用，所以 GC 无法回收掉第一次初始化时传递给 LoadingLoader 的 LoadingActivity 实例，所以，无论重启多少次，onLoadFail 中永远都是拿着第一次启动时的 LoadingActivity 来执行 findViewById，拿到的 Loading 视图自然也不会是当前最新 LoadingActivity 的 Loading 视图。

三、解决方案

既然知道是因为 LoadingActivity 内存泄露导致的，那么解决方案也简单，就是在 LoadingLoader 完成它的使命之后，及时释放掉对 LoadingActivity 的引用即可，又因为 LoadingActivity 实际上并不是被 LoadingLoader 直接引用，而是被其内部变量 onLoadFail 直接引用的，那么在 LoadingLoader 中只需要将 onLoadFail 的引用切断就行了：

object LoadingLoader {
    private var isInited = false // 防止多次初始化
    private lateinit var onLoadFail: () -> Unit // 远程loading加载失败时的回调
    private lateinit var onLoadComplete: () -> Unit // 加载完成后回调
    fun go() {
        if (isInited) {
            loadRemoteLoading(callback = { isSuccess ->
                if (!isSuccess) onLoadFail()
                onLoadComplete()
                destroy() // 使命完成，释放资源
            })
        } else {
            log("you must invoke init() firstly")
        }
    }
    fun destroy() {
        this.onLoadFail = {}
        this.onLoadComplete = {}
        this.isInited = false
    }
}

至此，因内存泄露导致 setVisibility() 失效的问题就解决掉了

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