Android内存优化9 内存检测工具3 MAT比Menmery Monitor更强大

Android性能优化第(一)篇---基本概念中讲了JAVA的四大引用,讲了一下GCRoot,第二篇Memory Monitor检测内存泄露仅仅说了Menmery Monitor的使用,这篇博客谈一下MAT来寻找内存泄露,相对来说,Memory Monitor没有MAT强大,但是在开始介绍MAT之前,上两篇没有说清楚的问题先说一下。

  • GC回收对可回收对象的判定
    什么样的对象是可以被回收的?
    当然是GC发现通过任何referencechain(引用链)无法访问某个对象的时候,该对象即被回收。名词GC Roots正是分析这一过程的起点,例如JVM自己确保了对象的可到达性(那么JVM就是GC Roots),所以GCRoots就是这样在内存中保持对象可到达性的,一旦不可到达,即被回收。通常GC Roots是一个在current thread(当前线程)的call stack(调用栈)上的对象(例如方法参数和局部变量),或者是线程自身或者是system class loader(系统类加载器)加载的类以及native code(本地代码)保留的活动对象。所以GC Roots是分析对象为何还存活于内存中的利器。

GC Root Tracing算法,对于可回收对象的判定


上面这段话,也写出了检测内存泄露的基本思想以”GC Roots”的对象作为起始点向下搜索,搜索形成的路径称为引用链,当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连(即不可达的),则该对象被判定为可以被回收的对象,反之不能被回收。也写出了内存泄露的原因对象无用了,但仍然可达(未释放),垃圾回收器无法回收。

好啦,下面开始介绍MAT,MAT工具全称为Memory Analyzer Tool,(MAT下载:http://eclipse.org/mat/downloads.php)是一款详细分析Java堆内存的工具,该工具非常强大,为了使用该工具,我们需要hprof文档。但是该文档不能直接被MAT使用,需要进行一步转化,可以使用hprof-conv命令来转化,但是AndroidStudio可以直接转化。


导出标准的hprof文档


然后用MAT打开我们导出的文档,我导出了两个文档,test1.hprof和test2.hprof,其中test1.hprof是内存未泄露时的快照,test2.hprof是内存已经泄露的快照。我们用MAT的Histogram(直方图)和Dominator Tree (支配树)来分析内存情况。Histogram可以列出内存中每个对象的名字、数量以及大小。Dominator Tree会将所有内存中的对象按大小进行排序,并且我们可以分析对象之间的引用结构。


MAT工具主界面
一、 Histogram(直方图)

可列出每一个类的实例数。支持正则表达式查找,也可以计算出该类所有对象的retained size。默认是通过class(group by class)分类展示的。


直方图.png

这就是test2.hprof的直方图。现在要说两个名词解释。Shallow Heap/Retained Heap

  • Shallow Heap
    Shallow size就是对象本身占用内存的大小,不包含其引用的对象内存,实际分析中作用不大。在堆上,看起来是一堆原生的byte[], char[], int[],对象本身的内存都很小。所以我们可以看到以Shallow Heap进行排序的Histogram图中,排在第一位第二位的是byte,char
  • Retained Heap
    Retained size是该对象自己的shallow size,加上从该对象能直接或间接访问到对象的shallow size之和。换句话说,retained size是该对象被GC之后所能回收到内存的总和。RetainedHeap可以更精确的反映一个对象实际占用的大小(因为如果该对象释放,retained heap都可以被释放)。

Histogram中是可以显示对象的数量的,那么比如说我们现在怀疑MainActivity中有可能存在内存泄漏,就可以在第一行的正则表达式框中搜索“MainActivity”,如下所示:



可以看到MainActivity的数量是2,这不正常,解决这个,就需要查看MainActivity被谁引用了,不能被释放。我们右键选择exclude all phantom/weak/soft etc.references, 意思是查看排除虚引用/弱引用/软引用等的引用链 (这些引用最终都能够被GC干掉,所以排除)



还有其他菜单供选择

  • List objects with (以Dominator Tree的方式查看)
  • incoming references 引用到该对象的对象
  • outcoming references 被该对象引用的对象
  • Show objects by class (以class的方式查看)
  • incoming references 引用到该对象的对象
  • outcoming references 被该对象引用的对象

当你按上面操作之后,凶手就出现了,原来是UserManger的实例。


还有可以通过包名来查看Histogram。


还有更强大的,通过OQL语句查询,有点像写SQL语句。



是不是分分钟查出MainActivity有两个对象。哈哈!
比如:查找size=0并且未使用过的ArrayList

select * from java.util.ArrayList where size=0 and modCount=0

这个地方可以多研究研究。

二、Dominator Tree(支配树)

Dominator Tree是对象之间dominator关系树。如果从GC Root到达Y的的所有path都经过X,那么我们称X dominates Y,或者X是Y的Dominator Dominator Tree由系统中复杂的对象图计算而来。从MAT的dominator tree中可以看到占用内存最大的对象以及每个对象的dominator。 我们也可以右键选择Immediate Dominator”来查看某个对象的dominator。它可以将所有对象按照Heap大小排序显示, 这样大内存对象就是排在前几名的,我们可以搜索大内存对象通向GC Roots的路径,因为内存占用越高的对象越值得怀疑,使用方法跟Histogram(直方图)差不多,在这里我就不做过多的介绍了。

三、内存快照对比

我们可以将test1.hprof的直方图与test2.hprof的直方图对比来看,其中Object#0是test1.hprof的,Object#1是test2.hprof的,通过比较看哪一些对象的大小相差过大。


内存快照对比

其他资料:
官方的帮助文档
http://wiki.eclipse.org/index.php/MemoryAnalyzer

使用 Eclipse Memory Analyzer 进行堆转储文档分析
http://www.vogella.de/articles/EclipseMemoryAnalyser/article.html

MAT使用教程
http://www.vogella.de/articles/EclipseMemoryAnalyser/article.html

关键词:对象 内存 可以 mat 引用 gc dominator hprof 回收 我们

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