内存分析工具 MAT 的使用

1 内存泄漏的排查方法

Dalvik Debug Monitor Server (DDMS) 是 ADT插件的一部分，当中有两项功能可用于内存检查 :

·    heap 查看堆的分配情况

·    allocation tracker跟踪内存分配情况

DDMS 这两项功能有助于找到内存泄漏的操作行为。

Eclipse Memory Analysis Tools (MAT) 是一个分析 Java堆数据的专业工具，用它能够定位内存泄漏的原因。

工具地址 : https://www.eclipse.org/mat/

1.1 观察 Heap

·        执行程序，然后进入 DDMS管理界面，例如以下：

 

PS : 点击工具栏上的  来更新统计信息

点击右側的 Cause GC button或工具栏上的  就可以查看当前的堆情况，例如以下： 

主要关注两项数据：

o    Heap Size 堆的大小，当资源添加，当前堆的空余空间不够时，系统会添加堆的大小，若超过上限 (比如 64M，视平台和详细机型而定)则会被杀掉

o    Allocated 堆中已分配的大小，这是应用程序实际占用的内存大小，资源回收后，此项数据会变小

·        查看操作前后的堆数据，看是否有内存泄漏 
对单一操作(比方加入页，删除页)进行重复操作，假设堆的大小一直添加，则有内存泄漏的隐患。

1.2 利用MAT分析内存堆

DDMS 能够将当前的内存 Dump成一个 hprof格式的文件，MAT 读取这个文件后会给出方便阅读的信息，配合它的查找，对照功能，就能够定位内存泄漏的原因。

·        获取 hprof文件 
点击工具栏上的  button，将内存信息保存成文件。 假设是用 MAT Eclipse 插件获取的 Dump文件，则不须要经过转换，Adt会自己主动进行转换然后打开。

·        转换 hprof文件 
DDMS Dump 出的文件要经过转换才干被 MAT识别，Android SDK提供了这个工具 hprof-conv (位于 sdk/tools下)

·    ./hprof-conv xxx-a.hprof xxx-b.hprof

·        用 MAT打开转换后的 hprof文件 

1.3  Histogram 查询

用的最多的功能是 Histogram,点击 Actions下的 Histogram项将得到 Histogram结果：

它按类名将全部的实例对象列出来，能够点击表头进行排序,在表的第一行能够输入正則表達式来匹配结果 :

在某一项上右键打开菜单选择 list objects ->with incoming refs 将列出该类的实例：

它展示了对象间的引用关系，比方展开后的第一个子项表示这个 HomePage(0x420ca5b0)被 HomePageContainer(0x420c9e40)中的 mHomePage属性所引用.

高速找出某个实例没被释放的原因，能够右健 Path to GC Roots-->exclue all phantom/weak/soft etc. reference :

得到的结果是：

从表中能够看出 PreferenceManager -> … ->HomePage这条线路就引用着这个 HomePage实例。用这种方法能够高速找到某个对象的 GC Root,一个存在 GC Root的对象是不会被 GC回收掉的.

1.4  Histogram 对照

为查找内存泄漏，通常须要两个 Dump结果作对照，打开 Navigator History面板，将两个表的 Histogram结果都加入到 Compare Basket中去 :

加入好后，打开 Compare Basket面板，得到结果：

点击右上角的 ! button，将得到比对结果：

注意，上面这个对照结果不利于查找差异，能够调整对照选项：

再把对照的结果排序，就可得到直观的对照结果：

也能够对照两个对象集合，方法与此类似，都是将两个 Dump结果中的对象集合加入到Compare Basket中去对照。找出差异后用 Histogram查询的方法找出 GC Root，定位到详细的某个对象上。

1.5  样例

举例一个典型的分析内存泄漏的过程：

1.  使用 Heap查看当前堆大小为 23.00M

2.  加入一个页后堆大小变为 23.40M

3.  将加入的一个页删除，堆大小为 23.40M

4.  多次操作，结果仍相似，说明加入/删除页存在内存泄漏 (也应注意排除其他因素的影响)

5.  Dump 出操作前后的 hprof 文件 (1.hprof,2.hprof)，用 mat打开,并得到 histgram结果

6.  使用 HomePage字段过滤 histgram结果，并列出该类的对象实例列表，看到两个表中的对象集合大小不同，操作后比操作前多出一个 HomePage，说明白实存在泄漏

7.  将两个列表进行对照，找出多出的一个对象，用查找 GC Root的方法找出是谁串起了这条引用线路，定位结束

PS :

·        非常多时候堆增大是 Bitmap引起的，Bitmap在 Histogram中的类型是 byte [],对照两个 Histogram中的 byte[] 对象就能够找出哪些 Bitmap有差异

·        多使用排序功能，对找出差异非常实用

2 内存泄漏的原因分析

总结出来仅仅有一条： 存在无效的引用! 
良好的模块设计以及合理使用设计模式有助于解决此问题。

3 Tips

·    使用 android:largeHeap="true"标记 (API Level >= 11) 
在 AndroidManifest.xml中的 Application节点中声明就可以分配到更大的堆内存, android:largeHeap标记在 Android系统应用中也有广泛的应用 ,比方 Launcher, Browser这些内存大户上均有使用.

4 參考

·    DDMS 官方教程 http://developer.android.com/tools/debugging/ddms.html

·    MAT 下载 http://www.eclipse.org/mat/downloads.php

·    MAT 使用 http://android-developers.blogspot.tw/2011/03/memory-analysis-for-android.html