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：
图1.抓取hprof文件
步骤2：
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:
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）
图4.Leak Suspect图
Step2：进入Leak Suspects的详情页面（如图5）
图5.Leak Suspect详情页面
Step3：查看泄露可疑对象（如图6）
图6.泄露可疑对象
Step4：查看泄露可疑对象被谁引用（如图7）
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）
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）
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）
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）
图11. 利用Top Consumers查看大对象
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）：
图13 选择所需比较的hprof
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
图15 获取TestActivity的Reference chain
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Activity的onDestory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