MAT使用入门

原文出处： 高建武 （Granker，@高爷）   

MAT简介

MAT(Memory Analyzer Tool)，一个基于Eclipse的内存分析工具，是一个快速、功能丰富的JAVA heap分析工具，它可以帮助我们查找内存泄漏和减少内存消耗。使用内存分析工具从众多的对象中进行分析，快速的计算出在内存中对象的占用大小，看看是谁阻止了垃圾收集器的回收工作，并可以通过报表直观的查看到可能造成这种结果的对象。

当然MAT也有独立的不依赖Eclipse的版本，只不过这个版本在调试Android内存的时候，需要将DDMS生成的文件进行转换，才可以在独立版本的MAT上打开。不过Android SDK中已经提供了这个Tools，所以使用起来也是很方便的。

MAT工具的下载安装

这里是MAT的下载地址：https://eclipse.org/mat/downloads.php，下载时会提供三种选择的方式：

• Update Site 这种方式后面会有一个网址：比如http://download.eclipse.org/mat/1.4/update-site/ ，安装过Eclipse插件的同学应该知道，只要把这段网址复制到对应的Eclipse的Install New Software那里，就可以进行在线下载了。

   

  MAT with eclipse
• Archived Update Site 这种方式安装的位置和上一种差不多，只不过第一种是在线下载，这一种是使用离线包进行更新，这种方式劣势是当这个插件更新后，需要重新下载离线包，而第一种方式则可以在线下载更新。
• Stand-alone Eclipse RCP Applications 这种方式就是把MAT当成一个独立的工具使用，不再依附于Eclipse，适合不使用Eclipse而使用Android Studio的同学。这种方式有个麻烦的地方就是DDMS导出的文件，需要进行转换才可以在MAT中打开。

下载安装好之后，就可以使用MAT进行实际的操作了。

Android(Java)中常见的容易引起内存泄露的不良代码

使用MAT工具之前，要对Android的内存分配方式有基本的了解，对容易引起内存泄露的代码也要保持敏感，在代码级别对内存泄露的排查，有助于内存的使用。

Android主要应用在嵌入式设备当中，而嵌入式设备由于一些众所周知的条件限制，通常都不会有很高的配置，特别是内存是比较有限的。如果我们编写的代码当中有太多的对内存使用不当的地方，难免会使得我们的设备运行缓慢，甚至是死机。为了能够使得Android应用程序安全且快速的运行，Android的每个应用程序都会使用一个专有的Dalvik虚拟机实例来运行，它是由Zygote服务进程孵化出来的，也就是说每个应用程序都是在属于自己的进程中运行的。一方面，如果程序在运行过程中出现了内存泄漏的问题，仅仅会使得自己的进程被kill掉，而不会影响其他进程（如果是system_process等系统进程出问题的话，则会引起系统重启）。另一方面Android为不同类型的进程分配了不同的内存使用上限，如果应用进程使用的内存超过了这个上限，则会被系统视为内存泄漏，从而被kill掉。

常见的内存使用不当的情况

• 查询数据库没有关闭游标 Cursor cursor = getContentResolver().query(uri ...); Cursor cursor = null;
• 构造Adapter时，没有使用缓存的 convertView public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {

  示例修正代码：

    public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {

  关于ListView的使用和优化，可以参考这两篇文章：

  • Using lists in Android (ListView) – Tutorial Bitmap bitmap ;
  • 释放对象的引用 public class DemoActivity extends Activity {

    我们有一个成员变量 obj，在operation()中我们希望能够将处理obj实例的操作post到某个线程的MessageQueue中。在以上的代码中，即便是mHandler所在的线程使用完了obj所引用的对象，但这个对象仍然不会被垃圾回收掉，因为DemoActivity.obj还保有这个对象的引用。所以如果在DemoActivity中不再使用这个对象了，可以在[Mark]的位置释放对象的引用，而代码可以修改为：

      public void operation() {

    示例B：

    选择存储路径保存后就可以得到对应进程的HPROF文件。eclipse插件可以把上面的工作一键完成。只需要点击Dump HPROF file图标，然后MAT插件就会自动转换格式，并且在eclipse中打开分析结果。eclipse中还专门有个Memory Analysis视图 ，得到对应的文件后，如果安装了Eclipse插件，那么切换到Memory Analyzer视图。使用独立安装的，要使用Android SDK自带的的工具（hprof-conv 位置在sdk/platform-tools/hprof-conv）进行转换

      hprof-conv xxx.xxx.xxx.hprof xxx.xxx.xxx.hprof

    转换过后的.hprof文件即可使用MAT工具打开了。

    使用Android Studio获取HPROF文件

    使用Android Studio同样可以导出对应的HPROF文件：

    

     

    Android-Studio

    最新版本的Android Studio得在文件上右键转换成标准的HPROF文件，在可以在MAT中打开。

    MAT主界面介绍

    这里介绍的不是MAT这个工具的主界面，而是导入一个文件之后，显示OverView的界面。

    1. 打开经过转换的hprof文件：

        

       open hprof

       如果选择了第一个，则会生成一个报告。这个无大碍。

       

        

       Leak Suspects
    2. 选择OverView界面：

        

       System OverView

       我们需要关注的是下面的Actions区域

       • Histogram：列出内存中的对象，对象的个数以及大小

          

         Histogram
       • Dominator Tree：列出最大的对象以及其依赖存活的Object （大小是以Retained Heap为标准排序的）
       

        

       Dominator Tree
       • Top Consumers ： 通过图形列出最大的object

          

         Top Consumers
       • Duplicate Class：通过MAT自动分析泄漏的原因

    一般Histogram和 Dominator Tree是最常用的。

    MAT中一些概念介绍

    要看懂MAT的列表信息，Shallow heap、Retained Heap、GC Root这几个概念一定要弄懂。

    Shallow heap

    Shallow size就是对象本身占用内存的大小，不包含其引用的对象。

    • 常规对象（非数组）的Shallow size有其成员变量的数量和类型决定。
    • 数组的shallow size有数组元素的类型（对象类型、基本类型）和数组长度决定

    因为不像c++的对象本身可以存放大量内存，java的对象成员都是些引用。真正的内存都在堆上，看起来是一堆原生的byte[], char[], int[]，所以我们如果只看对象本身的内存，那么数量都很小。所以我们看到Histogram图是以Shallow size进行排序的，排在第一位第二位的是byte，char 。

    Retained Heap

    Retained Heap的概念，它表示如果一个对象被释放掉，那会因为该对象的释放而减少引用进而被释放的所有的对象（包括被递归释放的）所占用的heap大小。于是，如果一个对象的某个成员new了一大块int数组，那这个int数组也可以计算到这个对象中。相对于shallow heap，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）。

    这里要说一下的是，Retained Heap并不总是那么有效。例如我在A里new了一块内存，赋值给A的一个成员变量。此时我让B也指向这块内存。此时，因为A和B都引用到这块内存，所以A释放时，该内存不会被释放。所以这块内存不会被计算到A或者B的Retained Heap中。为了纠正这点，MAT中的Leading Object（例如A或者B）不一定只是一个对象，也可以是多个对象。此时，(A, B)这个组合的Retained Set就包含那块大内存了。对应到MAT的UI中，在Histogram中，可以选择Group By class, superclass or package来选择这个组。

    为了计算Retained Memory，MAT引入了Dominator Tree。加入对象A引用B和C，B和C又都引用到D（一个菱形）。此时要计算Retained Memory，A的包括A本身和B，C，D。B和C因为共同引用D，所以他俩的Retained Memory都只是他们本身。D当然也只是自己。我觉得是为了加快计算的速度，MAT改变了对象引用图，而转换成一个对象引用树。在这里例子中，树根是A，而B，C，D是他的三个儿子。B，C，D不再有相互关系。把引用图变成引用树，计算Retained Heap就会非常方便，显示也非常方便。对应到MAT UI上，在dominator tree这个view中，显示了每个对象的shallow heap和retained heap。然后可以以该节点位树根，一步步的细化看看retained heap到底是用在什么地方了。要说一下的是，这种从图到树的转换确实方便了内存分析，但有时候会让人有些疑惑。本来对象B是对象A的一个成员，但因为B还被C引用，所以B在树中并不在A下面，而很可能是平级。

    为了纠正这点，MAT中点击右键，可以List objects中选择with outgoing references和with incoming references。这是个真正的引用图的概念，

    • outgoing references ：表示该对象的出节点（被该对象引用的对象）。
    • incoming references ：表示该对象的入节点（引用到该对象的对象）。

    为了更好地理解Retained Heap，下面引用一个例子来说明：

    把内存中的对象看成下图中的节点，并且对象和对象之间互相引用。这里有一个特殊的节点GC Roots，这就是reference chain(引用链)的起点:

    

     

    Paste_Image.png

     

    Paste_Image.png

    从obj1入手，上图中蓝色节点代表仅仅只有通过obj1才能直接或间接访问的对象。因为可以通过GC Roots访问，所以左图的obj3不是蓝色节点；而在右图却是蓝色，因为它已经被包含在retained集合内。

    Group

    在Histogram和Domiantor Tree界面，可以选择将结果用另一种Group的方式显示（默认是Group by Object），切换到Group by package，可以更好地查看具体是哪个包里的类占用内存大，也很容易定位到自己的应用程序。

    

     

    Group

    Path to GC Root

    在Histogram或者Domiantor Tree的某一个条目上，右键可以查看其GC Root Path：

    

     

    Path to GC Root

    这里也要说明一下Java的引用规则：

    参考文档

    1. Shallow and retained sizes
    2. MAT的wiki：http://wiki.eclipse.org/index.php/MemoryAnalyzer
    3. http://cxy.liuzhihengseo.com/529.html  QQ技术交流群290551701
    
    

    原标题：MAT使用入门

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