前言
內(nèi)存泄露，這個(gè)耳熟能詳?shù)囊粋€(gè)bug，每次我在項(xiàng)目中遇到這種問題都非常的頭疼，不像普通的異常奔潰比如JE什么的，只要通過Log中的異常堆棧就可以輕松的定位出問題點(diǎn)。那么到底什么是內(nèi)存泄漏呢？簡(jiǎn)單粗俗的講，就是該被釋放的對(duì)象沒有釋放，一直被某個(gè)或某些實(shí)例所持有卻不再被使用導(dǎo)致 GC 不能回收。導(dǎo)致這種情況原因是生命周期長(zhǎng)的對(duì)象持有了生命周期短的對(duì)象導(dǎo)致的生命周期短的對(duì)象無法被回收。要想定位出內(nèi)存泄露問題，我們可以通過目前主流的MAT,Android Profiler，LeakCanary等工具來定位問題。
一、MAT簡(jiǎn)介
MAT是專門用于分析內(nèi)存的工具，在Eclipse中只要安裝相應(yīng)的插件即可。用于解析反應(yīng)當(dāng)前設(shè)備內(nèi)存映像的hprof文件，可以很直觀的開出當(dāng)前抓到的內(nèi)存情況。一般該文件包含如下內(nèi)容：
- 所有的對(duì)象信息，包括對(duì)象實(shí)例、成員變量、存儲(chǔ)于棧中的基本類型值和存儲(chǔ)于堆中的其他對(duì)象的引用值。
- 所有的類信息，包括classloader、類名稱、父類、靜態(tài)變量等
- GCRoot到所有的這些對(duì)象的引用路徑
- 線程信息，包括線程的調(diào)用棧及此線程的線程局部變量（TLS）
二、Android Profiler簡(jiǎn)介
Android Studio 3.0 采用全新的Android Profiler窗口取代 Android Monitor 工具。 這些全新的分析工具能夠提供關(guān)于應(yīng)用 CPU、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò) Activity 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 您可以執(zhí)行基于樣本的函數(shù)跟蹤來記錄代碼執(zhí)行時(shí)間、采集堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)、查看內(nèi)存分配，以及查看網(wǎng)絡(luò)傳輸文件的詳情。
三、如何抓取hprof文件
hprof文件有三種方式來獲?。?、DDMS抓取。2、adb命令行抓取，3、Android Studio抓取。有時(shí)抓取到的hprof格式并不是標(biāo)準(zhǔn)的可以使用如下命令轉(zhuǎn)換
hprof-conv <source path + source + filename> <out path + out + filename>
1、DDMS抓?。?/h5>
如上圖所示可以快速抓取到SystmeUI當(dāng)前內(nèi)存情況的hprof文件。
2、adb命令行抓取（如果沒有權(quán)限開啟可以嘗試adb shell setprop ro.debuggable 1方式來開啟io權(quán)限）：
1、adb shell am dumpheap <pid/processname> <out path + filename>(必須要指定out目錄)
2、adb shell pull <path + xx.hprof> <out path>
通過以上兩個(gè)命令即可抓取到hprof文件
3、Android Studio抓?。ɑ贏ndroid 3.0以上）：
首先打開Android Profier窗口我們可以看到如下的內(nèi)容：
第一部分用于展示CPU的使用狀態(tài)，第二部分用于顯示內(nèi)存使用情況，第三部分展示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。今天我們的重點(diǎn)是第二部分的內(nèi)存（MEMORY）。點(diǎn)擊MEMORY進(jìn)入專門的內(nèi)存展示界面，如圖：
該界面可以實(shí)時(shí)的展示當(dāng)前進(jìn)程內(nèi)存的使用情況，包含了JAVA,NATIVE等內(nèi)存。并通過不同的顏色來區(qū)分，可以非常方便的查看分析問題。如果知道內(nèi)存泄露的必現(xiàn)路徑，可以在該界面清晰的看到內(nèi)存的增長(zhǎng)。
然后通過如下方法就可以dump出hprof文件：
通過Android Profier生成的hprof文件也不是標(biāo)準(zhǔn)的，AS提供了便捷的轉(zhuǎn)換方式：AS提供了便捷的轉(zhuǎn)換方式：Memory Monitor生成的hpof文件都會(huì)顯示在AS左側(cè)的Captures標(biāo)簽中，在Captures標(biāo)簽中選擇要轉(zhuǎn)換的hpof文件，并點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇Export to standard.hprof選項(xiàng)，即可導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)的hpof文件，如下圖所示。
Tips : 如果有的同學(xué)找不到Android Profiler窗口可以通過如下方式打開：View > Tool windows > Android Profile
四、如何通過MAT分析誰(shuí)泄露（本文主要講常用的分析方法）
通過MAT打開hprof文件，選擇Leak Suspects Report選項(xiàng)，就會(huì)生產(chǎn)分析報(bào)告。主要分為兩個(gè)部分：1、Overview。2、Leak Suspects(泄漏猜想)。如下如所示:
該分析報(bào)告可以基本看到內(nèi)存的使用情況，以及一些泄漏猜想（一般定位不出問題來）。主要是通過查看Histogram 或者 Dominator Tree來分析問題。
Histogram
首先我們先說說Histogram。Histogram主要通過類的角度分析，注重的是量的分析。通過點(diǎn)擊工具欄上
主要有四個(gè)方面的內(nèi)容。1、Class Name。2、Objects（該類的個(gè)數(shù)）。3、ShallowHeap（該類本身所占用的大?。?。4、Retained Heap。
Retained Heap：一個(gè)對(duì)象的Retained Set所包含對(duì)象所占內(nèi)存的總大小。換句話說，Retained Heap就是當(dāng)前對(duì)象被GC后，從Heap上總共能釋放掉的內(nèi)存。（Retained Set指的是這個(gè)對(duì)象本身和他持有引用的對(duì)象以及這些引用對(duì)象的Retained Set所占內(nèi)存大小的總和）官方的圖解如下所示：
從圖中可以看出E的Retained Set為E和G。C的Retained Set為C、D、E、F、G、H。
MAT所定義的支配樹就是從上圖的引用樹演化而來。在引用樹當(dāng)中，一條到Y(jié)的路徑必然會(huì)經(jīng)過X，這就是X支配Y。X直接支配Y則指的是在所有支配Y的對(duì)象中，X是Y最近的一個(gè)對(duì)象。支配樹就是反映的這種直接支配關(guān)系，在支配樹中，父節(jié)點(diǎn)直接支配子節(jié)點(diǎn)。下圖就是官方提供的一個(gè)從引用樹到支配樹的轉(zhuǎn)換示意圖。
C直接支配D、E，因此C是D、E的父節(jié)點(diǎn)，這一點(diǎn)根據(jù)上面的闡述很容易得出結(jié)論。C直接支配H，這可能會(huì)有些疑問，能到達(dá)H的主要有兩條路徑，而這兩條路徑FD和GE都不是必須要經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)，只有C滿足了這一點(diǎn)，因此C直接支配H，C就是H的父節(jié)點(diǎn)。通過支配樹，我們就可以很容易的分析一個(gè)對(duì)象的Retained Set，比如E被回收，則會(huì)釋放E、G的內(nèi)存，而不會(huì)釋放H的內(nèi)存，因?yàn)镕可能還引用著H，只有C被回收，H的內(nèi)存才會(huì)被釋放。
假如說我們要找出Activity的情況，我們可以在Regex中輸入XXActivity過濾條件來搜索。Regex支持正則表達(dá)式
RecentActivity以及其他各種內(nèi)部類對(duì)象（Activity后面的美元符號(hào)代表的是內(nèi)部類）有3個(gè)，可以斷定Activity出現(xiàn)了泄漏。具體查看為啥導(dǎo)致了內(nèi)存泄漏，可以通過右擊選擇Merge Shortest Paths to GC Roots選擇最小GC的路徑，然后選擇exclude all phantom/weak/soft etc.references去除一些軟，弱引用等對(duì)象，找到真正的強(qiáng)引用對(duì)象。如下圖：
選擇之后，得出一份如下分析結(jié)果：
明顯可以得出是由于$7的這個(gè)匿名內(nèi)部類持有了Activity對(duì)象，導(dǎo)致出現(xiàn)了內(nèi)存泄漏。剛好遇到的是匿名內(nèi)部類，無法得知該內(nèi)部類到底是誰(shuí)。這時(shí)我們只能通過代碼查找來查看哪個(gè)內(nèi)部類出現(xiàn)了問題。
Dominator Tree
Dorminator Tree意味支配樹，從名稱就可以看出Dorminator Tree更善于去分析對(duì)象的引用關(guān)系。注重的是引用關(guān)系。
同樣我們通過在Regex過濾出XXActivity對(duì)象
可以發(fā)現(xiàn)有好幾個(gè)RecentsActivity的對(duì)象，同樣可以斷定是RecentsActivity出現(xiàn)了泄露。這邊有三種方式分析誰(shuí)泄露：1、發(fā)現(xiàn)RecentsActivity7出現(xiàn)了泄露。2、通過Path to GC Roots的找出GC roots路徑方式來如圖：
3、通過Merge Shortest Paths to GC Roots的方式，該方式上面已經(jīng)分析過了就不繼續(xù)展開了。
以上通過兩種方法查找出了內(nèi)存泄露的內(nèi)容。
五、如何通過Android Profiler分析內(nèi)存泄露
Memory Profiler 是 Android Profiler 中的一個(gè)組件，可幫助您識(shí)別導(dǎo)致應(yīng)用卡頓、凍結(jié)甚至崩潰的內(nèi)存泄漏和流失。 它顯示一個(gè)應(yīng)用內(nèi)存使用量的實(shí)時(shí)圖表，讓您可以捕獲堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)、強(qiáng)制執(zhí)行垃圾回收以及跟蹤內(nèi)存分配。
下面我們通過一個(gè)例子來總結(jié)內(nèi)存泄露問題的分析過程:
- 首先我們操作內(nèi)存泄露的必現(xiàn)路徑，通過上面介紹的AS抓hprof的方式來抓取泄露hprof文件。
- 然后就會(huì)直接顯示出當(dāng)前的JAVA對(duì)象以及引用的情況。我們可以選擇左上角Arrayge by class下拉彈窗來顯示app heap的排列方式：
- 通過Class來排序：基于類名稱對(duì)所有分配進(jìn)行分組。
- 通過Package來排序：基于軟件包名稱對(duì)所有分配進(jìn)行分組。
- 通過CallbackBack：將所有分配分組到其對(duì)應(yīng)的調(diào)用堆棧。
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- 然后選擇左上角的向上圖標(biāo)導(dǎo)出hprof文件：
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然后重新將hprof文件通過AS打開，選擇右上角的Analyzer Tasks
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在點(diǎn)擊那個(gè)播放按鈕可以自動(dòng)分析出Activity與String泄露的內(nèi)容。然后選擇其中一個(gè)Activity就可以看出該Activity被誰(shuí)給持有
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發(fā)現(xiàn)同樣也是RecentsActivity7對(duì)象持有導(dǎo)致的泄露?？梢宰⒁饪闯钟蠥ctivity那個(gè)對(duì)象會(huì)是藍(lán)色顯示的，且前面有也有類似于MAT小黃點(diǎn)估計(jì)與MAT的小黃點(diǎn)是一個(gè)意思。
六、參考鏈接
- Android內(nèi)存優(yōu)化（五）詳解內(nèi)存分析工具M(jìn)AT
- Android內(nèi)存優(yōu)化（三）避免可控的內(nèi)存泄漏
- Android 內(nèi)存泄漏總結(jié)
- 使用MAT工具分析性能(有些左下角有小黃點(diǎn)，帶有這個(gè)小黃點(diǎn)的就表示可以被GC ROOT訪問到，可以被GC Root訪問到的對(duì)象是不可以被回收的，當(dāng)然不代表帶有小黃點(diǎn)的就是內(nèi)存泄漏的，也有些是一直被系統(tǒng)所使用的。其實(shí)也不算內(nèi)存泄漏因?yàn)樵谶@三個(gè)后面都是顯示的System Class，代表著它被系統(tǒng)所占用)
- Android性能優(yōu)化：徹底解決內(nèi)存泄漏
- HPROF Viewer and Analyzer
- 使用 Memory Profiler 查看 Java 堆和內(nèi)存分配
