Android內存監測工具DDMS->Heap,內存分析工具->MAT


    無 論怎么小心,想完全避免bad code是不可能的,此時就需要一些工具來幫助我們檢查代碼中是否存在會造成內存泄漏的地方。 Android tools中的DDMS就帶有一個很不錯的內存監測工具Heap(這里我使用eclipse的ADT插件,並以真機為例,在模擬器中的情 況類似)。用Heap監測應用進程使用內存情況的步驟如下:

 

1. 啟動eclipse后,切換到DDMS視圖,並確認Devices視圖、Heap視圖都是打開的;

2. 將手機通過USB鏈接至電腦,鏈接時需要確認手機是處於“USB調試”模式;

3. 鏈接成功后,在DDMS的Devices視圖中將會顯示手機設備的序列號,以及設備中正在運行的部分進程信息;

4. 點擊選中想要監測的進程,比如system_process進程;

5. 點擊選中Devices視圖界面中最上方一排圖標中的“Update Heap”圖標;

6. 點擊Heap視圖中的“Cause GC”按鈕;

7. 此時在Heap視圖中就會看到當前選中的進程的內存使用量的詳細情況[如圖所示]。

 

 

說明:

a) 點擊“Cause GC”按鈕相當於向虛擬機請求了一次gc操作;

b) 當內存使用信息第一次顯示以后,無須再不斷的點擊“Cause GC”,Heap視圖界面會定時刷新,在對應用的不斷的操作過程中就可以看到內存使用的變化;

 

    如何才能知道我們的程序是否有內存泄漏的可能性呢。這里需要注意一個值:Heap視圖中部有一個Type叫做data object,即數據對 象,也就是我們的程序中大量存在的類類型的對象。在data object一行中有一列是“Total Size”,其值就是當前進程中所有Java數據 對象的內存總量,一般情況下,這個值的大小決定了是否會有內存泄漏。可以這樣判斷:

 

a) 不斷的操作當前應用,同時注意觀察data object的Total Size值;

b) 正 常情況下Total Size值都會穩定在一個有限的范圍內,也就是說由於程序中的的代碼良好,沒有造成對象不被垃圾回收的情況,所以說雖然我們 不斷的操作會不斷的生成很多對象,而在虛擬機不斷的進行GC的過程中,這些對象都被回收了,內存占用量會會落到一個穩定的水平;

c) 反之如果代碼中存在沒有釋放對象引用的情況,則data object的Total Size值在每次GC后不會有明顯的回落,隨着操作次數的增多Total Size的值會越來越大,

    直到到達一個上限后導致進程被kill掉。

d) 此處已system_process進程為例,在我的測試環境中system_process進程所占用的內存的data object的Total Size正常情況下會穩定在2.2~2.8之間,而當其值超過3.55后進程就會被kill。

 

    總之,使用DDMS的Heap視圖工具可以很方便的確認我們的程序是否存在內存泄漏的可能性。

 

四、內存分析工具 MAT(Memory Analyzer Tool)

    如 果使用DDMS確實發現了我們的程序中存在內存泄漏,那又如何定位到具體出現問題的代碼片段,最終找到問題所在呢?如果從頭到尾的分析代碼邏 輯,那肯定會把人逼瘋,特別是在維護別人寫的代碼的時候。這里介紹一個極好的內存分析工具 -- Memory Analyzer Tool(MAT)。

    MAT 是一個Eclipse插件,同時也有單獨的RCP客戶端。官方下載地址、MAT介紹和詳細的使用教程請參 見:www.eclipse.org/mat,在此不進行說明了。另外在MAT安裝后的幫助文檔里也有完備的使用教程。在此僅舉例說明其使用方法。我自己 使用的是MAT的eclipse插件,使用插件要比RCP稍微方便一些。

 

    使用MAT進行內存分析需要幾個步驟,包括:生成.hprof文件、打開MAT並導入.hprof文件、使用MAT的視圖工具分析內存。以下詳細介紹。

 

(一) 生成.hprof文件

 

    生成.hprof文件的方法有很多,而且Android的不同版本中生成.hprof的方式也稍有差別,我使用的版本的是2.1,各個版本中生成.prof文件的方法請參考:

http://android.git.kernel.org/?p=platform/dalvik.git;a=blob_plain;f=docs/heap-profiling.html;hb=HEAD。

1. 打開eclipse並切換到DDMS透視圖,同時確認Devices、Heap和logcat視圖已經打開了;

2. 將手機設備鏈接到電腦,並確保使用“USB 調試”模式鏈接,而不是“Mass Storage“模式;

3. 鏈接成功后在Devices視圖中就會看到設備的序列號,和設備中正在運行的部分進程;

4. 點擊選中想要分析的應用的進程,在Devices視圖上方的一行圖標按鈕中,同時選中“Update Heap”和“Dump HPROF file”兩個按鈕;

5. 這是DDMS工具將會自動生成當前選中進程的.hprof文件,並將其進行轉換后存放在sdcard當中,如果你已經安裝了MAT插件,那么此時MAT將會自動被啟用,並開始對.hprof文件進行分析;

 

(二) 使用MAT導入.hprof文件

 

1. 如果是eclipse自動生成的.hprof文件,可以使用MAT插件直接打開(可能是比較新的ADT才支持);

2. 如果eclipse自動生成的.hprof文件不能被MAT直接打開,或者是使用android.os.Debug.dumpHprofData()方法手動生成的.hprof文件,則需要將.hprof文件進行轉換,轉換的方法:

    例 如我將.hprof文件拷貝到PC上的/ANDROID_SDK/tools目錄下,並輸入命令hprof- conv xxx.hprof yyy.hprof,其中xxx.hprof為原始文件,yyy.hprof為轉換過后的文件。轉換過后的文件自動放在 /ANDROID_SDK/tools目錄下。OK,到此為止,.hprof文件處理完畢,可以用來分析內存泄露情況了。

3. 在 Eclipse中點擊 Windows->Open Perspective->Other->Memory Analyzer,或者打 Memory Analyzer Tool的RCP。在MAT中點擊File->Open File,瀏覽並導入剛剛轉換而得到的.hprof文 件。

 

(三) 使用MAT的視圖工具分析內存

 

    導 入.hprof文件以后,MAT會自動解析並生成報告,點擊Dominator Tree,並按Package分組,選擇自己所定義的 Package類點右鍵,在彈出菜單中選擇List objects->With incoming references。這時會列出所有可疑 類,右鍵點擊某一項,並選擇Path to GC Roots -> exclude weak/soft references,會進一步篩選出 跟程序相關的所有有內存泄露的類。據此,可以追蹤到代碼中的某一個產生泄露的類。

    MAT的界面如下圖所示。

 

  我 只想演示一種你可以用來檢測 泄露的方法:直方圖(Histogram)視圖。它顯示了一個可以排序的類實例的列表,內容包括:shallow heap(所有實例的內存使用總和),或者retained heap(所有類實例被分配的內存總和,里面也包括他們所有引用的對象)。

 

 

如 果我們按照shallow heap排序,我們可以看到byte[]實例在頂端。自從Android3.0(Honeycomb),Bitmap的像素數據被存儲在byte數組里 (之前是被存儲在Dalvik的heap里),所以基於這個對象的大小來判斷,不用說它一定是我們泄露掉的bitmap。

 

右擊byte[]類然后選擇List Objects > with incoming references。它會生成一個heap上的所有byte數組的列表,在列表里,我們可以按照Shallow Heap的使用情況來排序。

 

選擇並展開一個比較大的對象,它將展示從根到這個對象的路徑--就是一條保證對象有效的鏈條。注意看,這個就是我們的bitmap緩存!

 

 

MAT不會明確告訴我們這就是泄露,因為它也不知道這個東西是不是程序還需要的,只有程序員知道。在這個案例里面,緩存使用的大量的內存會影響到后面的應用程序,所以我們可以考慮限制緩存的大小。

 

 

    總之使用MAT分析內存查找內存泄漏的根本思路,就是找到哪個類的對象的引用沒有被釋放,找到沒有被釋放的原因,也就可以很容易定位代碼中的哪些片段的邏輯有問題了.

 


使用Memory Analyzer tool(MAT)分析內存泄漏(一)
使用Memory Analyzer tool(MAT)分析內存泄漏(二)
—— 詳細地分析了內存泄露的原因,並舉例說明,強烈推薦

 

 

 

 


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