安卓开发中内存问题分析（一）工具篇

内存泄漏和内存溢出是安卓开发中经常碰到的问题，如何能够快速有效的发现并追踪内存泄漏或者内存溢出的源头，是每个开发者都需要掌握的技巧，今天我给大家带来常见的内存分析工具使用方法，希望对大家今后的开发带来帮助。

使用Eclipse分析应用内存使用情况

具体步骤如下：

1.启动eclipse后，切换到DDMS透视图，并通过Window-ShowView打开Devices视图、Heap视图

2.连接手机或者模拟器后，在DDMS的Devices视图中将会显示手机设备或模拟器的序列号，以及设备中正在运行的部分进程信息

3.点击选中想要监测的进程，然后再点击下Update Heap让其自动找到我们运行中应用的进程





4.点击Heap视图中的“Cause GC”按钮，请求一次GC操作（PS：当内存使用信息第一次显示以后，无须再不断的点击“Cause GC”，Heap视图界面会定时刷新，在对应用的不断的操作过程中就可以看到内存使用的变化）



5.点击Cause GC之后就可以看到我们应用的内存情况如下图：



6.具体使用过程中，我们要关注 Heap视图中部有一个Type叫做data object，即数据对象，也就是我们的程序中大量存在的类的对象。在data object一行中有一列是“Total Size”，其值就是当前进程中所有Java数据对象的内存总量，如果大家想要看“Total
Size”是分配的具体信息可以点击“data object这一行来查看详细信息，如下图：



在使用中 “Total Size”这个值的大小决定了是否会有内存泄漏。我们可以通过不断的操作当前应用，同时观察data object的Total Size值的变化情况；正常情况下Total Size值都会稳定在一个有限的范围内，也就是说由于程序中的的代码良好，没有造成对象不被垃圾回收的情况，所以说虽然我们不断的操作会不断的生成很多对象，而在虚拟机不断的进行GC的过程中，这些对象都被回收了，内存占用量会会落到一个稳定的水平；反之如果代码中存在没有释放对象引用的情况，则data object的Total Size值在每次GC后不会有明显的回落，随着操作次数的增多Total
Size的值会越来越大，正常情况下，一个虚拟机的进程的内存在64M, 如果内存泄漏会发现 Heap Size 在不断的逼近 64M, 一旦达到这个值时，就会出现内存泄漏退出应用等情况。

Total Size的值越来越大时，我们按下“Dump HPROF File”按钮，这个时候会提示设置hprof文件的保存路径。保存后，我们可以使用MAT工具来分析是哪些操作造成了内存泄漏。

使用MAT分析hprof文件

Eclipse Memory Analyzer（MAT）是著名的跨平台集成开发环境 Eclipse Galileo 版本的 33 个组成项目中之一，它是一个功能丰富的JAVA 堆转储文件分析工具，可以帮助你发现内存漏洞和减少内存消耗。对于大型 JAVA 应用程序来说，再精细的测试也难以堵住所有的漏洞，即便我们在测试阶段进行了大量卓有成效的工作，很多问题还是会在生产环境下暴露出来，并且很难在测试环境中进行重现。JVM 能够记录下问题发生时系统的部分运行状态，并将其存储在堆转储 (Heap Dump) 文件中，从而为我们分析和诊断问题提供了重要的依据。

官方网站：http://www.eclipse.org/mat/

从官网中下载最新的MAT工具，打开后如下图：



废话不多说，MAT的使用步骤如下：

1.打开 MAT 工具，File–>Open Heap Dump… 选择你刚刚保存的 hprof 文件打开

此时，会弹出一个错误，如下图所示：



不要以为是 MAT 工具版本不对，其实是 Android 的 hprof 文件在这里需要进行转换一下格式才可以使用 MAT 打开，使用AndrodiSDK/tools/hprof-conv转化hprof文件,

首先，要通过控制台进入到你的 android sdk tools 目录下

例如 hprof-conv input.hprof out.hprof

再使用MAT工具打开转换后的 hprof 文件，就能看到完整的内存使用分析报告了



2.如下所示是 MAT 分析内存使用的主界面：



点击上图中的 Reports –>Leak Suspects 则可以进一步看到更详细的内存泄漏疑点



在其中怀疑的地方，点击 Details 就可以看到具体的内存使用情况了。



从上图中我们可以看到内存聚集点是一个拥有大量对象的集合，这个对象集合中保存了大量 Person 对象的引用，就是它导致的内存泄露。

3.另外我们经常会使用Histogram查询



在某一项上右键打开菜单选择 list objects ->with incoming references 将列出该类的实例，也可以点击表头进行排序,在表的第一行可以输入正则表达式来匹配结果



4.在选中某一项上右键打开菜单选择 list objects ->with incoming refs 将列出该类的实例：



在新打开的Tab页面中展示了对象间的引用关系。



如果想查看某个实例没被释放的原因，可以右健 Path to GC Roots–>exclue all phantom/weak/soft etc. reference ：这样变可以快速查看某个对象的 GC Root



5.有时候为查找内存泄漏，我们通常需要两个Dump结果作对比，这时我们可以打开 Navigator History面板，将两个表的 Histogram结果都添加到 Compare Basket中去 :





然后点击面板右上角的红色叹号，得到对比结果：





同时也可以改变对比条件：

使用AndroidStudio分析应用内存使用情况

现在开发者普遍使用AndroidStudio进行开发，关于内存使用的分析更加人性化，其内部也默认支持hprof文件的分析，下面带领大家一起学习一下：

（一） 使用AndroidStudio追踪内存使用状况，打开Android Monitor面板（PS：快捷键Alt+6），点击Memory选项卡



（二） 使用AndroidStudio分析hprof文件，具体步骤如下：

1. 在AndroidStudio菜单栏中开Android Device Monitor，如下图：



2.在Android Device Monitor界面中选在你要分析的应用程序的包名，同时点击Update Heap用来更新统计信息，然后点击Cause GC即可查看当前堆的使用情况，如下图



3.点击Dump HPROF file，将该应用当前的内存信息保存成hprof文件，存放到你所指定的路径，如下图



4.在File菜单栏中打开刚才保存的hprof文件（当然为了省事，你也可以直接将hprof文件拖入AndroidStudio中）



5.在打开的hprof文件中，我们可以很容的找到自己应用程序的包名，打开对应包就可以看到内存使用情况。

使用LeakCanary分析应用内存使用情况

LeakCanary 是一个开源的在debug版本中检测内存泄漏的java库。

GitHub地址：https://github.com/square/leakcanary

（一）配置说明：



（二）使用案例：



创建一个RefWatcher实例，然后给它一个对象让它观察：

refWatcher.watch(schrodingerCat);

当检测出泄漏的时候，你会自动得到一个漂亮的泄漏线索：

GC ROOT static Docker.container
references Box.hiddenCat
leaks Cat instance

然后只需几行代码，LeakCanary就能自动检测Activity的泄漏：



最终当出现内存不足时，你将看到如下通知界面：



也就是说，启用LeakCanary之后，可以帮助我们更加方便的发现和修复许多内存问题。