从.class文件分析非静态内部类和静态内部类的区别

我们看一个例子就明白了.

public class OuterClass {
public class NormallInnerClass {
        public void call() {
            fun();
        }
    }
    public static class StaticInnerClass {
        public void ask() {
//            fun(); //compile error
        }
    }
public void fun() {
}
}

在OuterClass中定义了2个内部类， 一个是普通的非静态内部类， 另一个是静态内部类.
用javap -c命令对.class文件反编译看下, 注意$前要加上\.
反编译OuterClass$NormallInnerClass.class :

wangxin@wangxin:~/src/browser_6.9.7_forcoopad$ javap -c ./out/production/browser/com/qihoo/browser/OuterClass\$NormallInnerClass.class
Compiled from "OuterClass.java"
public class com.qihoo.browser.OuterClass$NormallInnerClass {
  final com.qihoo.browser.OuterClass this$0;
public com.qihoo.browser.OuterClass$NormallInnerClass(com.qihoo.browser.OuterClass);
    Code:
       0: aload_0       
       1: aload_1       
       2: putfield      #1                  // Field this$0:Lcom/qihoo/browser/OuterClass;
       5: aload_0       
       6: invokespecial #2                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       9: return        
public void call();
    Code:
       0: aload_0       
       1: getfield      #1                  // Field this$0:Lcom/qihoo/browser/OuterClass;
       4: invokevirtual #3                  // Method com/qihoo/browser/OuterClass.fun:()V
       7: return        
}

反编译OuterClass$StaticInnerClass.class :

wangxin@wangxin:~/src/browser_6.9.7_forcoopad$ javap -c ./out/production/browser/com/qihoo/browser/OuterClass\$StaticInnerClass.class
Compiled from "OuterClass.java"
public class com.qihoo.browser.OuterClass$StaticInnerClass {
  public com.qihoo.browser.OuterClass$StaticInnerClass();
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return        
public void ask();
    Code:
       0: return        
}

对比两个反编译的结果, 普通的非static内部类比static内部类多了一个field: final com.qihoo.browser.OuterClass this$0; 在默认的构造方法中， 用外部类的对象对这个filed赋值.
用intellij idea打开OuterClass$NormallInnerClass.class, 可以看到内部类调用外部类的方法就是通过这个filed实现的. 这也就是static 内部类无法调用外部类普通方法的原因，因为static内部类中没有这个field: final com.qihoo.browser.OuterClass this$0;

package com.qihoo.browser;
import com.qihoo.browser.OuterClass;
public class OuterClass$NormallInnerClass {
    public OuterClass$NormallInnerClass(OuterClass var1) {
        this.this$0 = var1;
    }
public void call() {
        this.this$0.fun();
    }
}

分析使用new Handler()导致的内存泄露

下面是常见的代码片段:

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);
// 延时10分钟发送一个消息
    mLeakyHandler.postDelayed(new Runnable() {
      @Override
      public void run() { }
    }, 60 * 10 * 1000);
// 返回前一个Activity
    finish();
  }
}

上面这段代码会导致内存泄露，它如何发生的？让我们确定问题的根源,先写下我们所知道的.
1、当一个Android应用程序第一次启动时,Android框架为应用程序的主线程创建一个Looper对象。一个Looper实现了一个简单的消息队列,在一个循环中处理Message对象。所有主要的应用程序框架事件(如Activity生命周期方法的调用,单击按钮,等等)都包含在Message对象中,它被添加到Looper的消息队列然后一个个被处理。主线程的Looper在应用程序的整个生命周期中都存在。
2、当一个Handler在主线程中被实例化,它就被关联到Looper的消息队列。每个被发送到消息队列的消息会持有一个Handler的引用,以便Android框架可以在Looper最终处理这个消息的时候，调用这个Message对应的Handler的handleMessage(Message)。

public final class Message implements Parcelable {
    ...
    Handler target;
    ...
}

3、在Java中，非静态的内部类和匿名类会隐式地持有一个他们外部类的引用, 也就是之前提到的final com.qihoo.browser.OuterClass this$0;。静态内部类则不会。
4、通过handler发送的runnable对象，会被进一步包装为message对象，放入消息队列.

所以， 对上面的例子来说， 当这个Activity被finished后，延时发送的消息会继续在主线程的消息队列中存活10分钟，直到他们被处理。这个message持有handler对象，这个handler对象又隐式持有着SampleActivity对象.直到消息被处理前，这个handler对象都不会被释放, 因此SampleActivity也不会被释放。注意，这个匿名Runnable类对象也一样。匿名类的非静态实例持有一个隐式的外部类引用,因此SampleActivity将被泄露。

为了解决这个问题，Handler的子类应该定义在一个新文件中或使用静态内部类。静态内部类不会隐式持有外部类的引用。所以不会导致它的Activity泄露。如果你需要在Handler内部调用外部Activity的方法，那么让Handler持有一个Activity的弱引用（WeakReference）是正确的解决方案。为了解决我们实例化匿名Runnable类可能导致的内存泄露，我们将用一个静态变量来引用他（因为匿名类的静态实例不会隐式持有它的外部类的引用）。

public class SampleActivity extends Activity {
    /**
    * 匿名类的静态实例不会隐式持有他们外部类的引用
    */
    private static final Runnable sRunnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
            }
        };
private final MyHandler mHandler = new MyHandler(this);
@Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
// 延时10分钟发送一个消息.
        mHandler.postDelayed(sRunnable, 60 * 10 * 1000);
// 返回前一个Activity
        finish();
    }
/**
    * 静态内部类的实例不会隐式持有他们外部类的引用。
    */
    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) {
                // ...
            }
        }
    }
}

一句话， 都是java语法上隐式持有特性惹的祸，所以我们要对java语法有深入的理解， 不能只浮于表面.