内存泄漏测试-Heap

一、什么是内存泄露

内存泄露是指程序中间动态分配了内存,但是在程序结束时没有释放这部分内存,从而造成那一部分内存不可用。导致系统运行变慢或应用程序崩溃。

二、如何检测Android中的内存泄露

Android tools中的DDMS带有一个很不错的内存监测工具Heap,可以检测一个进程的内存变化,根据这个工具我们大致可以测试某个应用是否存在泄漏的可能。

三、具体操作

1、打开eclipse,切换到DDMS,并确认Devices视图、Heap视图都是打开的;

2、将手机通过USB链接至电脑,链接时,选择 “USB调试”模式;

3、链接成功后,在DDMS的Devices视图中将会显示手机设备的序列号,以及设备中正在运行的部分进程信息

4、在Devices 中,点击要监控的程序。

5、点击Devices视图界面中最上方一排图标中的“Update Heap”

6、点击Heap视图

7、点击Heap视图中的“Cause GC”按钮;

8、到此为止需检测的进程就可以被监视。如下图:

内存泄漏测试-Heap_第1张图片

四、如何判断内存泄露

Heap视图中部有一个Type叫做data object,即数据对象,也就是我们的程序中大量存在的类类型的对象。在data object一行中有一列是“Total Size”,其值就是当前进程中所有Java数据对象的内存总量,一般情况下,这个值的大小决定了是否会有内存泄漏。可以这样判断:

1.进入某应用,不断的操作该应用,同时注意观察data object的Total Size值

2.正常情况下Total Size值都会稳定在一个有限的范围内.

3.反之如果代码中存在没有释放对象引用的情况,则data object的Total Size值在每次GC后不会有明显的回落,随着操作次数的增多Total Size的值会越来越大,直到到达一个上限后导致进程被kill掉。

在我们的程序中,要是出现某个进程出现了不断增加的现象,可能该应用就存在泄漏的问题。如果某个进程在操作过程中出现程序崩溃,可能该应用程序已申请不到空间,可能存在内存泄露。


用 Heap监测应用进程使用内存情况的步骤如下:

1. 启动eclipse后,切换到DDMS透视图,并确认Devices视图、Heap视图都是打开的;

2. 将手机通过USB链接至电脑,链接时需要确认手机是处于“USB调试”模式,而不是作为“Mass Storage”;

3. 链接成功后,在DDMS的Devices视图中将会显示手机设备的序列号,以及设备中正在运行的部分进程信息;

4. 点击选中想要监测的进程,比如system_process进程;

5. 点击选中Devices视图界面中最上方一排图标中的“Update Heap”图标;

6. 点击Heap视图中的“Cause GC”按钮;

7. 此时在Heap视图中就会看到当前选中的进程的内存使用量的详细情况。

说明:

a) 点击“Cause GC”按钮相当于向虚拟机请求了一次gc操作;

b) 当内存使用信息第一次显示以后,无须再不断的点击“Cause GC”,Heap视图界面会定时刷新,在对应用的不断的操作过程中就可以看到内存使用的变化;

c) 内存使用信息的各项参数根据名称即可知道其意思,在此不再赘述。

如何才能知道我们的程序是否有内存泄漏的可能性呢。这里需要注意一个值:Heap视图中部有一个Type叫做data object,即数据对象,也就是我们的程序中大量存在的类类型的对象。在data object一行中有一列是“Total Size”,其值就是当前进程中所有Java数据对象的内存总量,一般情况下,这个值的大小决定了是否会有内存泄漏。可以这样判断:

a) 不断的操作当前应用,同时注意观察data object的Total Size值;

b) 正常情况下Total Size值都会稳定在一个有限的范围内,也就是说由于程序中的的代码良好,没有造成对象不被垃圾回收的情况,所以说虽然我们不断的操作会不断的生成很多对 象,而在虚拟机不断的进行GC的过程中,这些对象都被回收了,内存占用量会会落到一个稳定的水平;

c) 反之如果代码中存在没有释放对象引用的情况,则data object的Total Size值在每次GC后不会有明显的回落,随着操作次数的增多Total Size的值会越来越大,

直到到达一个上限后导致进程被kill掉。

d) 此处已system_process进程为例,在我的测试环境中system_process进程所占用的内存的data object的Total Size正常情况下会稳定在2.2~2.8之间,而当其值超过3.55后进程就会被kill。

来自:http://apps.hi.baidu.com/share/detail/32190286

在DDMS里检查heap的使用情况

Dalvik Debug Monitor Server(DDMS)是主要的Android调试工具之一,也是ADT Eclipse plug-in的一部分,独立的程序版本也可以在Android SDK的根目录下的tools/下面找到。关于DDMS更多的信息,请参考使用DDMS。

我们来使用DDMS检查这个应用的heap使用情况。你可以使用下面的两种方法启动DDMS:

from Eclipse: clickWindow > Open Perspective > Other... > DDMS

or from the command line: runddms(or./ddmson Mac/Linux) in thetools/directory

内存泄漏测试-Heap_第2张图片

在左边的面板选择进程com.example.android.hcgallery,然后在 工具条上边点击Show heap updates按钮。这个时候切换到DDMS的VM Heap分页。它会显示每次gc后heap内存的一些基本数据。要看第一次gc后的数据内容,点击Cause GC按钮:

内存泄漏测试-Heap_第3张图片

我们可以看到现在的值(Allocated列)是有一些超过8MB。现在滑动相片,这时看到 数据在增大。因为只有仅仅13个相片在程序里边,所以泄露的内存只有这么大。在某种程度上来说,这时最坏的一种内存泄露,因为我们没法得到 OutOfMemoryError来提醒我们说现在内存溢出了。

生成heap dump

我们现在使用heap dump来追踪这个问题。点击DDMS工具条上面的Dump HPROF文件按钮,选择文件存储位置,然后在运行hprof-conv。在这个例子里我们使用独立的MAT版本(版本1.0.1),从MAT站点下载。

如果你使用ADT(它包含DDMS的插件)同时也在eclipse里面安装了MAT,点击“dump HPROF”按钮将会自动地做转换(用hprof-conv)同时会在eclipse里面打开转换后的hprof文件(它其实用MAT打开)。

用MAT分析heap dumps

启动MAT然后加载刚才我们生成的HPROF文件。MAT是一个强大的工具,讲述它所有的特性超出了本文的范围,所以我只想演示一种你可以用来检测 泄露的方法:直方图(Histogram)视图。它显示了一个可以排序的类实例的列表,内容包括:shallow heap(所有实例的内存使用总和),或者retained heap(所有类实例被分配的内存总和,里面也包括他们所有引用的对象)。

内存泄漏测试-Heap_第4张图片

如果我们按照shallow heap排序,我们可以看到byte[]实例在顶端。自从Android3.0(Honeycomb),Bitmap的像素数据被存储在byte数组里 (之前是被存储在Dalvik的heap里),所以基于这个对象的大小来判断,不用说它一定是我们泄露掉的bitmap。

右击byte[]类然后选择List Objects > with incoming references。它会生成一个heap上的所有byte数组的列表,在列表里,我们可以按照Shallow Heap的使用情况来排序。

选择并展开一个比较大的对象,它将展示从根到这个对象的路径--就是一条保证对象有效的链条。注意看,这个就是我们的bitmap缓存!

内存泄漏测试-Heap_第5张图片

MAT不会明确告诉我们这就是泄露,因为它也不知道这个东西是不是程序还需要的,只有程序员知道。在这个案例里面,缓存使用的大量的内存会影响到后面的应用程序,所以我们可以考虑限制缓存的大小。

使用MAT比较heap dumps

调试内存泄露时,有时候适时比较2个地方的heap状态是很有用的。这时你就需要生成2个单独的HPROF文件(不要忘了转换格式)。下面是一些关于如何在MAT里比较2个heap dumps的内容(有一点复杂):

第一个HPROF 文件(usingFile > Open Heap Dump).

打开 Histogram view.

在Navigation History view里 (如果看不到就从Window > Navigation History找), 右击histogram然后选择Add to Compare Basket.

打开第二个HPROF 文件然后重做步骤2和3.

切换到Compare Basket view, 然后点击Compare the Results(视图右上角的红色"!"图标)。

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