内存泄露分析之MAT工具使用

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MAT工具使用


理解相关概念

在了解MAT工具之前,我们需先对以下几个概念有所认知:

1)强引用、弱引用、软引用、虚引用

2)Shallow Size、Retained Size、Heap Size和Allocated

MAT工具实战

看完1)、2)两篇博客,相信大家此时对几个概念已具备了一定认知,下面就进入正题MAT工具的使用,说到MAT工具(Memory Analyzer Tool),首先是工具的获取与安装。

MAT工具获取路径:http://download.eclipse.org/mat/1.5/update-site/

MAT安装步骤详情请自行百度

安装好工具后,就需要去获取hprof文件,如果独立版的MAT,需采用hprof-conv <源文件> <目标文件> 命名进行转换。

下面以Android Studio dump操作示例:

步骤1:

 内存泄露分析之MAT工具使用_第1张图片

图1.抓取hprof文件

步骤2:

 内存泄露分析之MAT工具使用_第2张图片

图2.转换hprof文件

 

抓好hprof文件后,采用MAT打开hprof文件后,看到的界面如下图:

 内存泄露分析之MAT工具使用_第3张图片

图3.MAT的overview图

 

有了MAT和hprof文件,且功能正常,马上进入MAT分析内存阶段。采用MAT进行内存分析主要分析以下几点:

1.程序是否内存泄露;

2.程序中大对象的占用是否合理;

3.程序中部分对象产生内存是否可以优化;

有了分析的目标,我们就开始朝着目标开始分析:

方法1:根据Leak Suspects快速查看泄露的可疑点

Step1:进入Leak Suspects页面(如图4)

 内存泄露分析之MAT工具使用_第4张图片

图4.Leak Suspect图

Step2:进入Leak Suspects的详情页面(如图5)

 内存泄露分析之MAT工具使用_第5张图片

图5.Leak Suspect详情页面

Step3:查看泄露可疑对象(如图6)

  内存泄露分析之MAT工具使用_第6张图片

图6.泄露可疑对象

Step4:查看泄露可疑对象被谁引用(如图7)

内存泄露分析之MAT工具使用_第7张图片

 图7.泄露可疑对象引用关系

Step5:可疑对象被确认为一张图片后,就查看图片的相关属性并做相应记录(如图8)

 内存泄露分析之MAT工具使用_第8张图片

图8.查看可疑对象属性 

Step6:将可疑对象保存至具体位置,便于查看图片真相,注意文件保存一定要以.data为后缀(如图9)

  内存泄露分析之MAT工具使用_第9张图片

图9.保存图片 

Step7:采用GIMP软件打开刚保存的文件,修改图片类型以及宽和高(宽高和Step5中属性一致)(如图10)

 内存泄露分析之MAT工具使用_第10张图片

图10.GIMP打开图片

 

至此我们就可以确定该可疑对象是哪张图片,然后找到相应的代码,查看为何该图片没有释放,为何它这么大,是否可以优化?

方法1优化建议:

1.如果是切图问题或是矢量图,可以从图片上进行优化,如制作成.9图抑或自己用xml做drawable图;

2.如果使用完没有释放,抑或还没有显示就已经加载,可以考虑采用ViewStub来加载,但ViewStub不能与merge共同使用,否则会报错。

 

方法2:利用Top Consumers或Dominator Tree查看大对象(如图11-12)

内存泄露分析之MAT工具使用_第11张图片

 图11. 利用Top Consumers查看大对象 

内存泄露分析之MAT工具使用_第12张图片 

图12 利用Dominator Tree查看大对象

由于此种方法比较直观,在此就不赘述,如有不懂请自行查阅其他文献

方法2优化建议:

当面对大对象时,如果是集合类存储的对象,可以考虑使用下Android提供的ArrayMap以及SparseArray来替换HashMap;

 

方法3:利用Histogram和Dominator Tree分析内存泄露

在分析内存泄露时,必须要掌握粒度,所谓粒度就是你此刻dump的hprof文件究竟是分析谁的泄露,如果你在开始前心中没有个目标,最后取出来的hprof也分析不出什么原因。粒度越小,对你分析问题也就越有利,当你把一个个小粒度问题解决后,整个App的泄露就迎刃而解了。也许这么说,大家心中有点迷糊。下面就举例来说吧:

假如现在有个项目包含Module几十个,每个Module包含的Activity数以百计,现在让你分析它是否内存泄露,如果你只是胡乱抓个hprof根本分析不出什么。假如你就针对某个Activity分析这样问题就简单多了。比如你现在分析ActivityA的内存泄露问题,你可以参考如下步骤:

Step1:进入ActivityA之前,你先dump个hprof文件HprofA;

Step2:进入ActivityA操作一会,再退出ActivityA后dump个hprof文件HprofB;

Step3:采用Histogram和Dominator Tree对比分析这两个Hprof文件,即可得出ActivityA是否泄露

现在以分析TestActivity为例,按上述步骤实战分析,先抓取进入TestActivity前后的hprof文件,按如下步骤对比两个hprof的异同(如图13-14):

 内存泄露分析之MAT工具使用_第13张图片

图13 选择所需比较的hprof

内存泄露分析之MAT工具使用_第14张图片

图14 比较两个hprof

正如图14所示,易知在执行进出TestActivity后,多出了个TestActivity对象,按理论上来说在进入Activity后会创建个Activity,但是按Back键返回后这个Activity就会被销毁进而从Task栈上被移除,也就是说这个操作前后不应该会多出个Activity,因此可以断定TestActivity存在泄漏。

TestActivity存在泄漏,那我们应该怎么解决呢?因此我们就需要找到为何泄漏,为什么本该销毁的Activity却没有被销毁?如知真相如何,请看下图15-16

内存泄露分析之MAT工具使用_第15张图片

图15 获取TestActivity的Reference chain

内存泄露分析之MAT工具使用_第16张图片

图16TestActivity的引用关系

从图16易知TestActivity没有被释放就是因为GC Root(TestActivity$1)引用着TestActivity,到此原因也一目了然。找到了只是开始,解决才是关键。这时让我们查看下TestActivity代码:

public class TestActivity extends Activity {   
    private static final Object mLock = new Object(); 
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        
        super.onCreate(savedInstanceState);
        DebugUtil.StrictModeDebug();
        setContentView(R.layout.test_main);   
        new Thread(){//匿名线程
            public void run() {
                synchronized (mLock) {
                    try {
                        mLock.wait();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }.start();
    }
}

从代码上可以发现TestActivity里存在个匿名线程,且一直处于等待状态,直到退出TestActivity仍未被唤醒,进而导致该线程就一直没有结束,它所持有的TestActivity也就无法被释放了(可能大家听到此处会很疑惑,线程没有结束可以理解,但是它并没有持有TestActivity呀?我只能说是隐含this,如还不明白,请自行参阅java内部类相关内容),如要解决此泄露,只需在ActivityonDestory里将线程唤醒让其可以正常结束就OK了。

方法3优化建议:

1.使用线程时,一定要确保线程在周期性对象(如Activity)销毁时能正常结束,如能正常结束,但是Activity销毁后还需执行一段时间,也可能造成泄露,此时可采用WeakReference方法来解决,另外在使用Handler的时候,如存在Delay操作,也可以采用WeakReference;

2.使用Handler + HandlerThread时,记住在周期性对象销毁时调用looper.quit()方法;

3.建议少使用匿名类或内部类,可考虑使用嵌套类(带static那种类),减少对周期性对象的隐性持有;

至此,MAT使用也告一段落,但其功能远不止于此,如需了解更多可参阅如下网址:

1.http://ju.outofmemory.cn/entry/129445

2.http://developer.android.com/intl/zh-cn/training/improving-layouts/smooth-scrolling.html#ViewHolder

3.http://help.eclipse.org/luna/index.jsp?topic=/org.eclipse.mat.ui.help/welcome.html





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