性能优化——内存分析工具的使用

本文将介绍比较常用的的内存泄漏检测工具，包括HeapSnapShot、HeapViewer、MAT

一、HeapSnapShot的使用

HeapSnapShot意思是堆快照，通过堆内存的信息来分析内存泄漏的问题。

1、启动HeapSnapShot

2、显示Heap SnapShot面板

点击截图部分的左上角，可以看到有个App heap，点开，里面还有Image heap、Zygote heap，分别代码app堆内存信息、图片堆内存信息、zygote进程的堆内存信息。

A区域：

列举了堆内存中的所有的类，以下是列表中列名：

名称	意义
Total Count	内存中该类的对象个数
Heap Count	堆内存中该类的对象个数
Sizeof	物理大小
Shallow size	该对象本身占有内存大小
Retained Size	释放该对象后，节省的内存大小

B区域：

当我们点击某个类时，右边就会显示该类的实例化对象，这里会显示多少个实体，以及详细信息。

名称	意义
depth	深度
Shallow Size	对象本身内存大小
Dominating Size	管辖的内存大小

当你点击某个对象时，将展开对象内部有哪些对象，同时C区域也会显示哪些对象引用了该对象：

C区域：

某对象引用树对象，在这里可以看到其被谁引用了，比如内存泄漏中，可以看出它被谁引用

二、Heap Viewer工具使用

heap viewer能做什么

实时查看app分配的内存大小和空间内存大小

发现memory leaks

heap viewer的使用条件

5.0以上的系统，包括5.0

开发者选项可以用

Heap Viewer启动：

Heap Viewer面板：

按上图的标记顺序按下，我们就能看到内存的具体数据，右边面板中数值在每次GC时发生改变，包括app自动触发或者你你来手动触发

面板中的名词：

Heap Size	堆栈分配给App的内存大小
Allocated	已分配使用的内存大小
Free	空闲的内存大小
%Used	Allocated/Heap Size,使用率
Objects	对象数量

类型	意义
free	空闲的对象
data object	数据对象,类类型对象，最主要的观察对象
class object	类类型的引用对象
1-byte array(byte[],boolean[])	一个字节的数组对象
2-byte array(short[],char[])	两个字节的数组对象
4-byte array(long[],double[])	4个字节的数组对象
non-Java object	非Java对象

下面是每一个对象都有的列名含义：

列名	意义
Count	数量
Total Size	总共占用的内存大小
Smallest	将对象占用内存的大小从小往大排，排在第一个的对象占用内存大小
Largest	将对象占用内存的大小从小往大排，排在最后一个的对象占用的内存大小
Median	将对象占用内存的大小从小往大排，拍在中间的对象占用的内存大小
Average	平均值

当我们点击某一行时，可以看到如下的柱状图：

 

横坐标是对象的内存大小，这些值随着不同对象是不同的，纵坐标是在某个内存大小上的对象的数量

HeapViewer的使用

那么如何使用Heap Viewer发现内存泄漏呢

HeapViewer中的数值会自动在每次发生GC时会自动更新，那么我们是等着它GC吗？既然我们是来看内存泄漏，那么我们在需要检测内存泄漏的用例执行过后，手动GC下，然后观察data object一栏的total size(也可以观察Heap Size/Allocated内存的情况)，看看内存是不是回到一个稳定值，多次操作后，只要内存是稳定在某个值，那么说明诶有内存泄漏，如果都在增长，不管快慢，都是存在内存泄漏的可能性。

Heap Viewer 不光可以用来检测是否有内存泄漏，对于内存抖动，我们也可以用该工具检测，因为内存抖动的时候，会频繁发生 GC ，这个时候我们只需要开启 Heap Viewer, 观察数据的变化，如果发生内存抖动，会观察到数据在段时间内频繁更新

三、MAT的使用

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

MAT工具全称为Memory Analyzer Tool,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文件，但是该文件不能直接被MAT使用，需要进行进一步转化，可以使用hprof-conv命令来转化,但是Android Studio可以直接转化，转化方法如下：

1. 选择一个 hprof 文件，点击右键选择 Export to standard .hprof 选项。  

 

2. 填写更改后的文件名和路径 : 

点击 OK 按钮后， MAT 工具所需的文件就生成了，下面我们用 MAT 来打开该工具 : 

1、打开MAT后选择File->Open File选择我们刚生成的hprof文件

2、选择该文件后，MAT会在几秒钟的时间解析该文件，有的hprof文件可能过大，会有更长时间解析，解析后，展现在我们面前的界面如下：

这个是总览界面，会大体给出一些分析后初步的结论

OverView视图：

该视图会在首页总结出当前这个Heap Dump占用了多大的内存，其中涉及的类有多少，对象有多少，类加载器，如果没有回收的对象，会有一个连续，可以直接参看（图中的Objects Histogram）

比如该例子中显示了Heap dump占用了41M的内存，5400个类，96700个对象，6个类加载器，然后还有各种分类信息

Biggest Objects By Retained Size

会列举出Retained Size的最大的几个值，你可以将鼠标直接放到饼图中的扇叶上，可以在右侧看出详细信息

图中灰色区域，并不是我们需要关心的，他是除了大内存对象外的其他对象，我们需要关心的就是图中彩色区域，比如图中 2.4M 的对象，我们来看看该对象到底是啥 :

 

该对象是一个 Bitmap 对象，你如果想知道该对象到底是什么图片，可以使用图片工具 gimp 工具浏览该对象 .

histogram视图：

histogram 视图主要是查看某个类的实例个数，比如我们在检查内存泄漏时候，要判断是否频繁创建了对象，就可以来看对象的个数来看。也可以通过排序看出占用内存大的对象 : 

默认是类名形式展示，你也可以选择不同的显示方式，有以下四种方式 : 

下面来演示一下 : 

Dominator tree 视图：

该视图会以占用总内存的百分比来列举所有实例对象，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，可以看到该对象内部包含的对象：  

Leaks suspects 视图：

这个视图会展示一些可能的内存泄漏的点，比如上图上图显示有 3 个内存泄漏可疑点，我们以 Problem Suspect 1 为例来理解该报告，首先我们来看该可疑点详细信息 : 

上面信息显示 ImageCahe 类的一个实例 0xa50819f8 占用了 14.19% 的内存，具体值为 5147200 字节 (5147200/1024/1024=4.9M), 并存放在 LinkedHashMap 这个集合中，然后我们点击 Details 跳转到更详细的页面 : 

 

这样我们就能找到在我们的 app 源码中造成该泄漏可疑点的地方，很容易去定位问题 .