Android Studio Memory Profile 的使用

1 Memory Profile 简介

Memory Profiler 是 Android Profiler 中的一个组件，它可以帮助你识别内存泄漏和内存溢出，从而导致存根、冻结甚至应用程序崩溃。它显示了应用程序内存使用的实时图，让你捕获堆转储、强制垃圾收集和跟踪内存分配。

2 Memory Profile 启动

如需打开 Memory Profile，请按以下步骤操作：

1. 依次点击 View > Tool Windows > Profiler，也可以点击工具栏中的 Profile 图标。
   

2. 从 Android Profiler 工具栏中选择要分析的设备和应用进程。如果已通过 USB 连接设备但系统未列出该设备，请确保已启用 USB 调试。

3. 点击 MEMORY 时间轴上的任意位置以打开内存性能分析器。
   

如图所示，内存性能分析器的默认视图包括以下各项：

1. 用于强制执行垃圾回收事件的按钮。
2. 用于捕获堆转储的按钮。注意：只有在连接到搭载 Android 7.1（API 级别 25）或更低版本的设备时，系统才会在堆转储按钮右侧显示用于记录内存分配情况的按钮。
3. 用于指定性能分析器多久捕获一次内存分配的下拉菜单。选择适当的选项可帮助你在进行性能剖析时提高应用性能。
4. 用于缩放时间轴的按钮。
5. 用于跳转到实时内存数据的按钮。
6. 事件时间轴，显示活动状态、用户输入事件和屏幕旋转事件。
7. 内存使用量时间轴，会显示以下内容：

• 一个堆叠图表，显示每个内存类别当前使用多少内存，如左侧的 y 轴以及顶部的彩色键所示。
• 一条虚线，表示分配的对象数，如右侧的 y 轴所示。
• 每个垃圾回收事件的图标。

但是，如果使用的是搭载 Android 7.1 或更低版本的设备，并非所有分析数据在默认情况下都可见。如果提示“Advanced profiling is unavailable for the selected process”，需要启用高级性能剖析才能看到以下内容：

• 事件时间轴
• 分配的对象数
• 垃圾回收事件

在 Android 8.0 及更高版本上，系统会一律为可调试的应用启用高级性能剖析。

内存占用中的类别如下：

• Java：从 Java 或 Kotlin 代码分配的对象的内存。
• Native：从 C 或 C++ 代码分配的对象的内存。即使应用中不使用 C++，也可能会看到此处使用了一些原生内存，因为即使编写的代码采用 Java 或 Kotlin 语言，Android 框架仍使用原生内存代表处理各种任务，如处理图像资源和其他图形。
• Graphics：图形缓冲区队列为向屏幕显示像素（包括 GL 表面、GL 纹理等等）所使用的内存。（请注意，这是与 CPU 共享的内存，不是 GPU 专用内存。）
• Stack：应用中的原生堆栈和 Java 堆栈使用的内存。这通常与应用运行多少线程有关。
• Code：应用用于处理代码和资源（如 dex 字节码、经过优化或编译的 dex 代码、.so 库和字体）的内存。
• Others：应用使用的系统不确定如何分类的内存。
• Allocated：应用分配的 Java/Kotlin 对象数。此数字没有计入 C 或 C++ 中分配的对象。如果连接到搭载 Android 7.1 及更低版本的设备，只有在 Memory Profile 连接到运行的应用时，才开始此分配计数。因此，开始分析之前分配的任何对象都不会被计入。但是，Android 8.0 及更高版本附带一个设备内置性能剖析工具，该工具可跟踪所有分配，因此，在 Android 8.0 及更高版本上，此数字始终表示应用中待处理的 Java 对象总数。

与以前的 Android Monitor 工具中的内存占用相比，新的 Memory Profile 以不同的方式记录内存占用，因此内存使用量现在看上去可能会更高些。Memory Profile 会监控一些额外的类别，这就增加了总的内存使用量，但“Java”占用与以前工具中的数值相似。

3 查看内存分配情况

内存分配情况图表显示内存中每个 Java 对象和 JNI 引用的分配方式。具体而言，Memory Profile 显示有关对象分配情况的以下信息：

• 分配了哪些类型的对象以及它们使用多少空间。
• 每个分配的堆栈轨迹，包括在哪个线程中。
• 对象在何时被取消分配（仅当使用搭载 Android 8.0 或更高版本的设备时）。

如果设备搭载的是 Android 8.0 或更高版本，可以随时查看对象分配，具体操作步骤如下：在时间轴上拖动以选择要查看哪个区域的分配，不需要开始记录会话，因为 Android 8.0 及更高版本附带设备内置分析工具，可持续跟踪您的应用分配。如图所示：

如果设备搭载的是 Android 7.1 或更低版本，请点击内存性能分析器工具栏中的 Record 按钮 。记录时，内存性能分析器会跟踪应用中发生的所有分配。完成后，再次点击按钮以查看分配。

如需检查分配记录，请按以下步骤操作：

1. 浏览列表以查找堆计数异常大且可能存在泄漏的对象。为帮助查找已知类，点击 Class Name 列标题以按字母顺序排序。然后，点击一个类名称。此时右侧将出现 Instance View 窗格，显示该类的每个实例。
   此外，您也可以快速找到对象，方法是点击 Filter 图标
   ，或按 Ctrl+F 键（在 Mac 上，按 Command+F 键），然后在搜索字段中输入类或软件包名称。如果从下拉菜单中选择 Arrange by callstack，还可以按方法名称搜索。如需使用正则表达式，请勾选 Regex 旁边的复选框。如果您的搜索查询区分大小写，请勾选 Match case 旁边的复选框。
2. 在 Instance View 窗格中，点击一个实例。此时下方将出现 Call Stack 标签页，显示该实例被分配到何处以及在哪个线程中。
3. 在 Call Stack 标签页中，右键点击任意行并选择 Jump to Source，以在编辑器中打开该代码。
   

在已分配对象列表上方有两个下拉菜单。
从左侧的菜单中，选择需检查的堆：

• default heap：当系统未指定堆时。
• image heap：系统启动映像，包含启动期间预加载的类。
• zygote heap：写时复制堆，其中的应用进程是从 Android 系统中派生的。
• app heap：应用在其中分配内存的主堆。
• JNI heap：显示 Java 原生接口 (JNI) 引用被分配和释放到什么位置的堆。

从右侧的菜单中，选择如何安排分配：

• Arrange by class：根据类名称对所有分配进行分组。这是默认值。
• Arrange by package：根据软件包名称对所有分配进行分组。
• Arrange by callstack：将所有分配分组到其对应的调用堆栈。

如果需要查看 Native 层的内存分配，左侧菜单选择 JNI heap，而且应用需要部署到搭载 Android 8.0 或更高版本的设备上。