Android内存监控与分析（二）：最常遇见的内存泄漏测试场景

Android内存监控与分析（二）：测试中最常遇见的内存泄漏测试场景

APP测试中难免会有各种显式或者隐式的内存泄漏（Memory Leak）问题，如果不及时发现处理，可能会因为内存泄漏导致各种奇怪的问题（如，卡顿和闪退），甚至可能出现因内存不足（Out of Memory，简称OOM）而导致APP崩溃。
本文将通过实战分析内存泄漏和内存溢出问题，并在必要时说明原理或机制。结构分为四个模块，如图1：

图1 内存监控与分析

二、测试中最常遇见的内存泄漏测试场景
知道了内存泄漏和内存溢出的表现情况，那么我们需要模拟测试场景。在大部分应用中，经常会有一类功能是需要加载附加资源的，比如显示从网络下载的文本或图片。这类功能往往需要在内存中存放要使用的资源对象，退出该功能后，就需要将这些资源对象清空。如果忘了清理，或者是代码原因造成的清理无效，就会形成内存泄漏。我们的测试任务就是保证功能的正常，并且不会有遗留的内存对象造成泄漏。常见的测试方法包括Monkey/UIAutomator之类的常规压力测试、大数据或操作的峰值压力测试、长时间运行的稳定性测试等。这些方法都可以叠加在内存测试的方案中，观察这类场景下的应用内存情况，经常能够发现类似内存泄漏或内存溢出的问题。

（一）考虑监控与分析工具的选择。
1.有源码的情况：Android Monitor + MAT
2.无源码的情况：DDMS + MAT

（二）模拟内存泄漏测试场景（以TestMemory.apk为例，工具选择Android Monitor + MAT），步骤如下：
1. 输入端，不断的对APP进行操作，可以是我们的自动化脚本（如，autoMonkey），也可以是手工操作。不断点击“点击后增加内存”按钮，增加内存（当然，实际项目不一定呈现得如此明显）；多次操作点击“点击后跳转到第二个页面”按钮，并返回。如图5：

图5 增加内存和跳转页面操作

2.一端进行物理资源的监控，可以使用Android Monitor等工具，或者自己基于adb 命令封装一个监控工具；Android Monitor工具监控内存增加情况，随着不断点击此按钮，内存不断上升。点击Android Monitor中的小车，触发垃圾回收（GC），如图6：

图6 Android Monitor监控内存增长

3.针对监控的资源，看内存是否持续上升。如果持续上升，肯定有内存泄露的问题；
4.在确定有内存泄露之后，可以在测试前 dump（通过Dump Java Heap按钮操作或者adb命令dump后导出）一个内存“快照”hprof文件，测试结束时候再dump一个hprof文件，去分析具体是哪一部分的代码存在泄露。所谓内存“快照”就是记录的当前内存信息。如图7：

图7 dump一个内存“快照”

5.在Android Studio中分析问题。如图8：

图8 Android Monitor分析内存问题

6.如果使用MAT（Memory Analyze Tool）分析内存问题，需把hprof文件转换为标准hprof文件。转换方法可以直接通过Android Studio导出，也可以通过%ANDROID_HOME%\platform-tools\hprof-conv软件转换。如图9：

图9 Android Studio导出内存“快照”

7.转换成标准hprof文件后，可使用MAT（Memory Analyze Tool）分析。MAT会给出更加详细的内存泄漏信息，详细情况可以打开Actions下的Histogram和Dominator Tree分析。对于一般的内存泄漏类问题，使用以上方法后通过MAT提供的分析报告就很容易识别出来。这些内存往往是加载后忘了释放的Bitmap，临时生成的byte数组和文件缓冲区，包含Handler的Activity，等等。另外，MAT提供对比两个hprof文件的功能（Compare Basket），帮助定位前后两次内存增长的情况。如图10：

图10 MAT分析工具

针对hprof文件，看下到底是哪些对象更多，占用的内存更大；这块需要和开发一起分析，也是最难的部分。要分析内存泄漏的原因，我们可以从代码分析内存泄漏的根本原因。

参考资料：
1.《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践》，周志明 著，机械工业出版社
2.《移动App性能评测与优化》，TMQ专项测试团队 编著，机械工业出版社
3.文档，Android内存分析指南，追逐 编

PS：感谢光荣之路的追逐和悟空老师悉心的指导和热情的帮助，让我获益匪浅！