Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析

日常开发中,我们经常通过Studio自带的Menmery Monitor来查看、分析App的内存占用问题。但是在遇到复杂的内存泄漏问题时,我们就需要通过Memory Analyzer Tool来分析问题了。相对来说,Memory Analyzer Tool 比 Memory Monitor要强大一些,(MAT下载:http://eclipse.org/mat/downloads.php)
下面通过一个的demo来介绍MAT工具的使用。

先简单说下我们的demo,本demo中通过ScrollingMainActivity中的一个按钮打开PropertyActivity,然后back返回到ScrollingMainActivity。

看看有内存泄漏的PropertyActivity,上代码:

public class PropertyActivity extends AppCompatActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_property);
        initViews();
    }

    private void initViews() {
        initTestMemoryMonitor();
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
    }

    private void initTestMemoryMonitor() {
        DataManger userManger = DataManger.getInstance(this);
    }
}

这段代码是单例场景典型的内存泄漏问题,即DataManger的实例一直持有PropertyActivity的实例,导致用户返回时PropertyActivity的实例无法被回收。那么这样的问题我们怎么通过MAT分析判断呢。

第一步、生成需要的标准hprof文件(两个:一个有泄漏问题的,一个没泄漏问题的)

因为这次我们内存泄漏的疑点在PropertyActivity,所以我们可以在打开PropertyActivity页面时生成一个无泄漏问题的hprof文件(test1.hprof)。然后在打开PropertyActivity页面后back返回到ScrollingMainActivity页面后再生成一个有泄漏问题的hprof文件(test2.hprof)。主要步骤可以参考下图。
注意!在生成文件前 先主动Gc下(排除系统Gc不及时的影响)。

Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第1张图片
生成文件
Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第2张图片
两个数据文件

第二步、导入两个分析文件

现在我们打开MAT软件,通过软件的 File -> Open File ->选中两个文件。导入文件后的软件界面如下:

Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第3张图片
软件界面

在我们具体分析文件前,先说明下两个名词:
Shallow Heap
Shallow Heap size就是对象本身占用内存的大小,不包含其引用的对象内存,可以作为参考数据。
Retained Heap
Retained Heap size是该对象自己的Shallow size,加上从该对象能直接或间接访问到对象的Shallow size之和。你也可以理解为,Retained size是该对象被GC之后所能回收到内存的总和。Retained Heap可以更精确的反映一个对象实际占用的大小(因为如果该对象释放,Retained heap都可以被释放)。

使用MAT工具分析内存泄漏一般分为三种:直方图、支配树、对比法。个人用推荐用直方图和对比法去分析问题,后面会重点分析这两种方法:

1、直方图(Histogram)

Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第4张图片
直方图

test2.hprof的数据,在这里可以看到列出的每一个类的名字、实例数和大小。
我们可以看到当前总共有4719个类,默认是通过class(group by class)分类展示的。
其中我们可以看到byte[]、char[]这些对象的Shallow Heap最高,说明我们应用程序中用了很多byte[]类型的数据。我们也可以通过右键 -> List objects -> with incoming references来查看具体是谁在使用这些byte[]。

回到正题,为了在这么多数据中快速找到我们的疑点对象,我们需要使用检索(支持正则表达式)。因为我们怀疑的对象是Activity有内存泄漏,下面就检索区域里输入Activity(软件为默认设定成.*Activity.* 你可以自行改成.*Activity)效果如下图。

Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第5张图片
问题点

在这里我们可以看到PropertyActivity的实例数量尽然是 1 !!!,这就是内存泄漏所在。那么 为什么会有这个内存泄漏呢?

这就需要查看PropertyActivity被谁引用了,不能被释放。我们在PropertyActivity上右键选择exclude all phantom/weak/soft etc.references, 意思是查看排除虚引用/弱引用/软引用等的引用链 (这些引用最终都能够被GC干掉,所以排除)

Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第6张图片
查找原因
Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第7张图片
泄漏的根源

好啦。到这里我们已经通过直方图的方法分析内存泄漏的原因。但是实际工作中,往往无法准确的判断出疑似目标。因此,为了快速的定位出疑似问题点,我们可以通过对比法来找出目标。(这也是为什么保存两份快照文件的原因了),下面我们用对比法来定位目标:

2、对比法

Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第8张图片
比较法
Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第9张图片
比较法结果

除此之外,我们还可以对比多个hprof文件来分析数据,具体如下步骤:

Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第10张图片
多文件比较
Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第11张图片
多文件比较结果

3、补充

对于熟悉SQL的同学也可以利用OQL来查询

Android工具使用(二) 内存泄露-MAT分析_第12张图片

至此,这大概就是MAT工具最常用的一些用法了,用法就说到这里,具体还需大家在实际工作中体会。当然 MAT工具也没有办法保证一定可以将内存泄漏的原因找出来,还是需要我们对程序的代码有足够多的了解,知道有哪些对象是存活的,以及它们存活的原因,然后在合适的时间点生成快照文件,最后再结合MAT给出的数据来进行具体的分析,这样才有可能把一些隐藏得很深的问题原因给找出来


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