Android内存优化工具：MAT

一、获取HPROF文件

HPROF文件是MAT能识别的文件，HPROF文件存储的是特定时间点，java进程的内存快照。有不同的格式来存储这些数据，总的来说包含了快照被触发时java对象和类在heap中的情况。由于快照只是一瞬间的事情，所以heap dump中无法包含一个对象在何时、何地（哪个方法中）被分配这样的信息。
这个文件可以使用Memory Profiler导出(详见Android内存优化工具：Memory Profiler)

二、MAT主要界面介绍

得到对应的文件后，要使用Android SDK自带的的工具（hprof-conv 位置在sdk/platform-tools/hprof-conv）进行转换

hprof-conv heap-original.hprof heap-converted.hprof

用MAT打开转换过的HPROF文件是，就有一个弹窗询问展示哪一种报告：

image.png

• 内存泄漏报告
  自动检查堆转储中是否存在嫌疑内存泄漏，报告哪些对象保持活动以及它们为何没有被垃圾收集器回收
• Component Report
  对内存中的对象进行分析并发现内存问题（重复的string，空集合，弱引用等）

选择内存泄漏报告后，打开看的的第一个界面如下图所示：

内存泄漏报告.png

OverView界面：

OverView界面.png

我们需要关注的是下面的Actions区域：

• Histogram：列出内存中的对象，对象的个数以及大小

  
  
  

  Histogram.png
  
  

  默认以类名的形式展示，你可以选择不同的方式，有下面四种：

  
  
  

  展示形式.png

• Dominator Tree：列出最大的对象以及其依赖存活的Object （大小是以Retained Heap为标准排序的）。注意这个地方是对象而不是类了，这个视图是用来发现大内存对象的。这些对象都可以展开查看更详细的信息

  
  
  

  Dominator Tree.png

• Top Consumers ： 通过图形列出最大的object

  
  
  

  Top Consumers .png

• Duplicate Class：检测由多个类加载器加载的类。

• Thread Overview：展示每个线程的名字、stack、局部变量、Retained Heap等信息

  
  
  

  Thread Overview.png

一般Histogram、Dominator Tree、Thread Overview是最常用的

三、MAT中一些概念介绍

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。

• 常规对象（非数组）的Shallow size有其成员变量的数量和类型决定。
• 数组的shallow size有数组元素的类型（对象类型、基本类型）和数组长度决定
  因为不像c++的对象本身可以占大量内存，java的对象成员都是些引用。真正的内存都在堆上，看起来是一堆原生的byte[], char[], int[]，所以我们如果只看对象本身的内存，那么数量都很小。所以我们看到Histogram图是以Shallow size进行排序的，排在第一位第二位的是byte，char 。

Retained Heap

Retained Heap的概念，它表示如果一个对象被释放掉，那会因为该对象的释放而减少引用进而被释放的所有的对象（包括被递归释放的）所占用的heap大小。于是，如果一个对象的某个成员new了一大块int数组，那这个int数组也可以计算到这个对象中。相对于shallow heap，Retained heap可以更精确的反映一个对象实际占用的大小

Retained Heap并不总是那么有效。例如我在A里new了一块内存，赋值给A的一个成员变量。此时我让B也指向这块内存。此时，因为A和B都引用到这块内存，所以A释放时，该内存不会被释放。所以这块内存不会被计算到A或者B的Retained Heap中。

为了计算Retained Memory，MAT引入了Dominator Tree。加入对象A引用B和C，B和C又都引用到D（一个菱形）。此时要计算Retained Memory，A的包括A本身和B，C，D。B和C因为共同引用D，所以他俩的Retained Memory都只是他们本身。D当然也只是自己。MAT改变了对象引用图，而转换成一个对象引用树。在这里例子中，树根是A，而B，C，D是他的三个儿子。B，C，D不再有相互关系。把引用图变成引用树，计算Retained Heap就会非常方便，显示也非常方便。对应到MAT UI上，在dominator tree这个view中，显示了每个对象的shallow heap和retained heap。然后可以以该节点位树根，一步步的细化看看retained heap到底是用在什么地方了。

为了纠正这点，MAT中点击右键，可以List objects中选择with outgoing references和with incoming references。这是个真正的引用图的概念，

• outgoing references ：表示该对象的出节点（被该对象引用的对象）。
• incoming references ：表示该对象的入节点（引用到该对象的对象）。

GC Root

GC发现通过任何reference chain(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GC Roots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。

四、发现内存泄漏对象

在Histogram或者Domiantor Tree的某一个条目上，右键可以查看其GC Root Path：

GC Root Path.png

点击Path To GC Roots —> exclude all phantom/week/soft etc. references

GC Roots.png