Java 静态引用被清除——如果未使用，Android是否在运行时卸载类？

我有一个关于类加载/垃圾收集在Android中如何工作的问题。我们已经多次偶然发现这个问题，据我所知，Android在这里的行为与普通JVM不同

问题是：我们目前正试图减少应用程序中的单例类，而采用单根工厂单例，其唯一目的是管理其他管理器类。如果你愿意的话，请找一位高层经理。这使得我们可以轻松地替换测试中的实现，而无需选择完整的DI解决方案，因为所有活动和服务都共享对该根工厂的相同引用

下面是它的样子：

public class RootFactory {

    private static volatile RootFactory instance;

    @SuppressWarnings("unused")
    private Context context; // I'd like to keep this for now

    private volatile LanguageSupport languageSupport;
    private volatile Preferences preferences;
    private volatile LoginManager loginManager;
    private volatile TaskManager taskManager;
    private volatile PositionProvider positionManager;
    private volatile SimpleDataStorage simpleDataStorage;

    public static RootFactory initialize(Context context) {
        instance = new RootFactory(context);
        return instance;
    }

    private RootFactory(Context context) {
        this.context = context;
    }

    public static RootFactory getInstance() {
        return instance;
    }

    public LanguageSupport getLanguageSupport() {
        return languageSupport;
    }

    public void setLanguageSupport(LanguageSupport languageSupport) {
        this.languageSupport = languageSupport;
    }

    // ...
}

initialize

在

应用程序中调用一次。onCreate

，即在启动任何活动或服务之前。现在，问题来了：

getInstance

方法有时返回为

null

——即使在同一线程上调用也是如此！这听起来好像不是一个可见性问题；相反，类级别上的静态单例引用保持似乎实际上已被垃圾收集器清除。也许我在这里想得出结论，但这可能是因为Android垃圾收集器或类加载机制实际上可以在内存不足时卸载类，在这种情况下，对singleton实例的唯一引用将消失？我对Java的内存模型并没有深入了解，但我认为这不应该发生，否则这种实现单例的常见方法在任何JVM上都不起作用，对吗

你知道为什么会这样吗

PS：可以通过在单个应用程序实例上保留“全局”引用来解决这个问题。这已经被证明是可靠的，当一个人必须在应用程序的整个生命周期中保持对象

更新

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显然我在这里使用volatile引起了一些混乱。我的意图是确保静态引用的当前状态对访问它的所有线程始终可见。我必须这样做，因为我正在从多个线程写入和读取引用：在一个普通应用程序中，只在主应用程序线程中运行，但在一个插装测试运行中，当对象被替换为mock时，我从插装线程写入，然后在UI线程上读取。我也可以将调用同步到

getInstance

，但这更昂贵，因为它需要声明对象锁。有关这方面的详细讨论，请参阅。

只要系统感觉像静态引用，并且您的应用程序不是顶级的（用户没有显式运行它），就会清除静态引用。每当你的应用程序被最小化，并且操作系统需要更多的内存时，它要么会杀死你的应用程序，要么将其序列化到固定存储上供以后使用，但在这两种情况下，静态变量都会被擦除。

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此外，每当你的应用程序出现

强制关闭

错误时，所有静态数据都会被删除。根据我的经验，在应用程序对象中使用变量总是比使用静态变量更好

我一生中从未见过声明为volatile的静态数据成员。我甚至不知道那是什么意思

静态数据成员将一直存在，直到进程终止或您除去它们（例如，

null

out静态引用）。一旦用户（例如，后退按钮）和您的代码（例如，

stopService（）

）主动关闭所有活动和服务，流程可能会终止。如果Android在RAM上极度短缺，即使使用了活动组件，进程也可能终止，但这是相当不寻常的。如果Android认为您的服务在后台的时间太长，则可能会使用实时服务终止该过程，不过它可能会根据您从

onStartCommand（）

返回的值重新启动该服务

在进程终止之前，类不会被卸载

为了解决@sergui的另一个问题，可以销毁活动，并存储实例状态（尽管是在RAM中，而不是“固定存储”），以释放RAM。Android会在终止活动进程之前这样做，尽管如果它破坏了进程的最后一个活动，并且没有运行的服务，那么该进程将是终止的主要候选

关于您的实现，唯一值得注意的奇怪之处是您使用了

volatile

您（@Matthias）和Mark Murphy（@commonware）所说的都是正确的，但是要点似乎没有了。（使用

volatile

是正确的，并且未卸载类。）

问题的关键是从哪里调用

initialize

以下是我认为正在发生的事情：

• 您正在从

  活动调用initialize

  *
• 安卓需要更多的内存，扼杀了整个

  进程

• Android重新启动

  应用程序

  和顶部的

  活动

• 调用

  getInstance

  ，它将返回

  null

  ，因为没有调用

  initialize

如果我错了，请纠正我

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更新：

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在这种情况下，我的假设（即

初始化

是从

活动

*调用的）似乎是错误的。但是，我将保留这个答案，因为这种情况是常见的bug源。

我在自己的代码中也看到过类似的奇怪行为，涉及到静态变量的消失（我认为这个问题与volatile关键字无关）。特别是当我初始化了一个日志框架（比如Crashlytics，log4j）之后，在一段时间的活动之后，它似乎没有初始化。调查显示，这发生在操作系统调用saveInstanceState（Bundle b）之后

静态变量由类加载器持有，类加载器包含在应用程序的进程中