Android記憶體最佳化9 記憶體偵查工具3 MAT比Menmery Monitor更強大

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在Android效能最佳化第（一）篇---基本概念中講了JAVA的四大引用，講了一下GCRoot，第二篇Memory Monitor檢測記憶體泄露僅僅說了Menmery Monitor的使用，這篇部落格談一下MAT來尋找記憶體泄露，相對來說，Memory Monitor沒有MAT強大，但是在開始介紹MAT之前，上兩篇沒有說清楚的問題先說一下。

• GC回收對可回收對象的判定
  什麼樣的對象是可以被回收的？
  當然是GC發現通過任何referencechain(引用鏈)無法訪問某個對象的時候，該對象即被回收。名詞GC Roots正是分析這一過程的起點，例如JVM自己確保了對象的可到達性(那麼JVM就是GC Roots)，所以GCRoots就是這樣在記憶體中保持對象可到達性的，一旦不可到達，即被回收。通常GC Roots是一個在current thread(當前線程)的call stack(調用棧)上的對象（例如方法參數和局部變數），或者是線程自身或者是system class loader(系統類別載入器)載入的類以及native code(本地代碼)保留的使用中的物件。所以GC Roots是分析對象為何還存活於記憶體中的利器。

GC Root Tracing演算法，對於可回收對象的判定

上面這段話，也寫出了檢測記憶體泄露的基本思想：以”GC Roots”的對象作為起始點向下搜尋，搜尋形成的路徑稱為引用鏈，當一個對象到GC Roots沒有任何引用鏈相連（即不可達的），則該對象被判定為可以被回收的對象，反之不能被回收。也寫出了記憶體泄露的原因：對象無用了，但仍然可達（未釋放），記憶體回收行程無法回收。

好啦，下面開始介紹MAT，MAT工具全稱為Memory Analyzer Tool，（MAT下載：http://eclipse.org/mat/downloads.php）是一款詳細分析Java堆記憶體的工具，該工具非常強大，為了使用該工具，我們需要hprof檔案。但是該檔案不能直接被MAT使用，需要進行一步轉化，可以使用hprof-conv命令來轉化，但是AndroidStudio可以直接轉化。

匯出標準的hprof檔案

然後用MAT開啟我們匯出的檔案，我匯出了兩個檔案，test1.hprof和test2.hprof,其中test1.hprof是記憶體未泄露時的快照，test2.hprof是記憶體已經泄露的快照。我們用MAT的Histogram（長條圖）和Dominator Tree （支配樹）來分析記憶體情況。Histogram可以列出記憶體中每個對象的名字、數量以及大小。Dominator Tree會將所有記憶體中的對象按大小進行排序，並且我們可以分析對象之間的引用結構。

MAT工具主介面一、 Histogram（長條圖）

可列出每一個類的執行個體數。支援Regex尋找，也可以計算出該類所有對象的retained size。預設是通過class（group by class）分類展示的。

長條圖.png

這就是test2.hprof的長條圖。現在要說兩個名詞解釋。Shallow Heap/Retained Heap

• Shallow Heap
  Shallow size就是對象本身佔用記憶體的大小，不包含其引用的對象記憶體，實際分析中作用不大。在堆上，看起來是一堆原生的byte[], char[], int[]，對象本身的記憶體都很小。所以我們可以看到以Shallow Heap進行排序的Histogram圖中，排在第一位第二位的是byte，char
• Retained Heap
  Retained size是該對象自己的shallow size，加上從該對象能直接或間接訪問到對象的shallow size之和。換句話說，retained size是該對象被GC之後所能回收到記憶體的總和。RetainedHeap可以更精確的反映一個對象實際佔用的大小（因為如果該對象釋放，retained heap都可以被釋放）。

Histogram中是可以顯示對象的數量的，那麼比如說我們現在懷疑MainActivity中有可能存在記憶體流失，就可以在第一行的Regex框中搜尋“MainActivity”，如下所示：

可以看到MainActivity的數量是2，這不正常，解決這個，就需要查看MainActivity被誰引用了，不能被釋放。我們右鍵選擇exclude all phantom/weak/soft etc.references, 意思是查看排除虛引用/弱引用/軟引用等的引用鏈 （這些引用最終都能夠被GC幹掉，所以排除）

還有其他菜單供選擇

• List objects with （以Dominator Tree的方式查看）
• incoming references 引用到該對象的對象
• outcoming references 被該對象引用的對象
• Show objects by class （以class的方式查看）
• incoming references 引用到該對象的對象
• outcoming references 被該對象引用的對象

當你按上面操作之後，兇手就出現了，原來是UserManger的執行個體。

還有可以通過包名來查看Histogram。

還有更強大的，通過OQL語句查詢,有點像寫SQL語句。

是不是分分鐘查出MainActivity有兩個對象。哈哈！
比如：尋找size＝0並且未使用過的ArrayList

select * from java.util.ArrayList where size=0 and modCount=0

這個地方可以多研究研究。

二、Dominator Tree(支配樹）

Dominator Tree是對象之間dominator關係樹。如果從GC Root到達Y的的所有path都經過X，那麼我們稱X dominates Y，或者X是Y的Dominator Dominator Tree由系統中複雜的對象圖計算而來。從MAT的dominator tree中可以看到佔用記憶體最大的對象以及每個對象的dominator。 我們也可以右鍵選擇Immediate Dominator”來查看某個對象的dominator。它可以將所有對象按照Heap大小排序顯示, 這樣大記憶體對象就是排在前幾名的，我們可以搜尋大記憶體對象通向GC Roots的路徑，因為記憶體佔用越高的對象越值得懷疑，使用方法跟Histogram（長條圖)差不多，在這裡我就不做過多的介紹了。

三、記憶體快照對比

我們可以將test1.hprof的長條圖與test2.hprof的長條圖對比來看，其中Object#0是test1.hprof的，Object#1是test2.hprof的，通過比較看哪一些對象的大小相差過大。

記憶體快照對比

其他資料：
官方的協助文檔
http://wiki.eclipse.org/index.php/MemoryAnalyzer

使用 Eclipse Memory Analyzer 進行堆轉儲檔案分析
http://www.vogella.de/articles/EclipseMemoryAnalyser/article.html

MAT使用教程
http://www.vogella.de/articles/EclipseMemoryAnalyser/article.html

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