android--------Android内存分析工具的使用

内存分析(in-memory analytics)是我们编写速度快、效率高的代码必不可少的知识。如果自己编写的代码在内存的分配一无所知，我想这样的程序让你去优化，应该是无从下手的。那么内存分析是什么？是指当数据存放在计算机的随机存取存储器(RAM)中时查询数据的方式，和存储在物理磁盘中的数据的查询方式相反。随着RAM成本的下降，内存分析对很多业务都变得可行。

　　Android的一些内存知识

　　垃圾回收(GC)

　　垃圾回收包含两个过程：

　　 1）判定阶段，也就是判断哪些对象可以被回收，

　　 2）收集阶段，是指具体的回收策略。

　　判定阶段主要有两种方式

　　 1）引用计数，对象每多一个引用计数加1，少一个引用计数减1，计数为0时就表示这个对象可以被回收了。但是引用计数有个缺点，不能判断循环应用的情况，所以就有了下面的方式

　　 2）根搜索，从一些根对象(GCRoot)开始遍历搜索，如果一个对象无法被搜索到，说明这个对象可以被回收了。

　　可以作为GCRoot的对象：

　　1 一些虚拟机栈中的对象;2 方法区中的类静态属性对象;3 方法区中的常量对象;4 Native栈中JNI的引用对象

　　收集阶段主要有四种方式

　　1）标记清除，最简单的算法，讲标记好的对象直接清除，速度快，但效率不高，内存碎片

　　2）复制算法，每次使用可用内存的一半，收集时将可用对象复制到另一半内存，回收这一半

　　3）标记整理，将存活对象整理到内存区域的一端，剩余部分回收

　　4）分代回收，将内存区域按对象存活周期划分为青年代和老年代等，不同区域采用上面不同的收集算法。

　　Dalvik与ART

　　Android5.0 之前使用Dalvik虚拟机，之后使用ART虚拟机，下面是一些比较：

　　Dalvik在运行时将字节码转换为机器码，ART在安装的时候就转换为机器码，这样安装好的应用会占用更大的空间，但是运行时少了转换的时间，所以运行更快

　　ART提供了更好的垃圾回收表现，将垃圾回收时，程序的暂停次数由两次(分析、清理)减少到一次;程序暂停时，并行的进行垃圾回收处理;回收新近分配的、生命期短的对象，垃圾回收器花费的时间更少

　　Android内存分析工具

　　Memory Monitor

　　GC操作需要暂停其他线程，因此短时间频繁的GC会对UI线程产生影响，导致频繁GC一般有两种情况，

　　大量的对象被创建又在短时间内马上被释放，比如在View的onDraw方法中创建对象

　　Young Generation的内存区域达到阀值，剩余空间不够的时候，也会触发频繁GC

　　Android Studio提供了Memory Monitor来实时显示应用运行时内存占用情况，下边蓝色部分是现在占用的内存，上面灰色的部分显示是已回收的内存。如果在图上看到尖峰，也就是快速分配内存又被回收，也就是发生了内存抖动，这里就是需要优化的地方。

　　Allocation Tracking

　　Allocation Tracking是DDMS中提供内存工具，用来显示一段时间内的内存分配情况。

　　选择要跟踪的进程名，点击Start Tracking开始跟踪，做一些操作后点击Get Allocations就可以将这段操作中新分配的对象显示出来，点击具体的对象可以在下面看到是哪一个方法分配的这个对象。

　　Heap Tool 与 MAT

　　Heap Tool可以查看当前的内存快照

　　从数据里可以看到当前内存的占用和回收情况，每次垃圾回收这里的数据都会更新，因为会不断获取内存数据刷新显示，所以这时候对应用操作会出现卡顿。

　　Heap Tool提供的是一个内存的总体情况，图表显示的内容比较简单，如果要具体分析的话最好生成.hprof文件，使用MAT工具进行分析。

　　关于MAT工具的使用已经有很多介绍，google官方曾经写过一个使用介绍，有兴趣可以上网查阅。

　　一般用到MAT工具分析内存都是因为发生了应用发生了内存泄漏，需要自己去分析可能泄漏的地方，然后用MAT工具去验证。而最近Square公司开源了一个内存泄漏检测项目LeakCanary，极大地简化了这个过程，可以说是Android内存泄漏检测的终极利器。

　　LeakCanary

　　A memory leak detection library for Android and java.

　　LeakCanary会检测应用的内存回收情况，如果发现有垃圾对象没有被回收，就会去分析当前的内存快照，也就是上边MAT用到的.hprof文件，找到对象的引用链，并显示在页面上。

　　使用：

　　在build.gradle文件中添加

　　在应用的application onCreate方法中添加LeakCanary.install(this)，如下

　　应用运行起来后，LeakCanary会自动去分析当前的内存状态，如果检测到泄漏会发送到通知栏，点击通知栏就可以跳转到具体的泄漏分析页面。

　　Tips

就目前使用的结果来看，绝大部分泄漏是由于使用单例模式hold住了Activity的引用，比如传入了context或者将Activity作为listener设置了进去，所以在使用单例模式的时候要特别注意，还有在Activity生命周期结束的时候将一些自定义监听器的Activity引用置空。

　　关于LeakCanary的更多分析可以看项目主页的介绍，还有这里http://www.liaohuqiu.net/cn/posts/leak-canary-read-me/

　　Reference

上文简单介绍了Android的一些内存知识，主要是垃圾回收(GC)的过程、阶段性方式和GCRoot的对象，还简单说明一下Dalvik与ART这两个虚拟机，最后详细介绍了android内存分析工具，有Memory Monitor、　Allocation Tracking、Heap Tool 、 MAT和LeakCanary这几个分析工具，还有一些使用方法和一些小提示，如果有兴趣，可以参考下面给出的参考资料。

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