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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。
MAT
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](https://eclipse.org/mat/ downloads.php)，下载时会提供三种选择的方式：
Download MAT
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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
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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。
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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
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查询数据库没有关闭游标
描述：
程序中经常会进行查询数据库的操作，但是经常会有使用完毕Cursor后没有关闭的情况。如果我们的查询结果集比较小，对内存的消耗不容易被发现，只有在常时间大量操作的情况下才会复现内存问题，这样就会给以后的测试和问题排查带来困难和风险。
示例代码：
Cursor cursor = getContentResolver().query(uri ...);
if (cursor.moveToNext()) {
... ...
}
修正示例代码:
Cursor cursor = null;
try {
cursor = getContentResolver().query(uri ...);
if (cursor != null && cursor.moveToNext()) {
... ...
}
} finally {
if (cursor != null) {
try {
cursor.close();
} catch (Exception e) {
//ignore this
}
}
}
+ 构造Adapter时，没有使用缓存的 convertView
描述：以构造ListView的BaseAdapter为例，在BaseAdapter中提供了方法：
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent)
来向ListView提供每一个item所需要的view对象。初始时ListView会从BaseAdapter中根据当前的屏幕布局实例化一定数量的view对象，同时ListView会将这些view对象缓存起来。当向上滚动ListView时，原先位于最上面的list item的view对象会被回收，然后被用来构造新出现的最下面的list item。这个构造过程就是由getView()方法完成的，getView()的第二个形参 View convertView就是被缓存起来的list item的view对象(初始化时缓存中没有view对象则convertView是null)。
由此可以看出，如果我们不去使用convertView，而是每次都在getView()中重新实例化一个View对象的话，即浪费资源也浪费时间，也会使得内存占用越来越大。ListView回收list item的view对象的过程可以查看:android.widget.AbsListView.java --\> void addScrapView(View scrap) 方法。
示例代码：
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
View view = new Xxx(...);
... ...
return view;
}
示例修正代码：
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
View view = null;
if (convertView != null) {
view = convertView;
populate(view, getItem(position));
...
} else {
view = new Xxx(...);
...
}
return view;
}
关于ListView的使用和优化，可以参考这两篇文章：
* [Using lists in Android (ListView) - Tutorial
]()](http://www.vogella.com/tutorials/AndroidListView/article.html)
* [Making ListView Scrolling Smooth](http://developer.android.com/training/improving-layouts/smooth-scrolling.html#ViewHolder)
+ Bitmap对象不在使用时调用recycle()释放内存
描述：有时我们会手工的操作Bitmap对象，如果一个Bitmap对象比较占内存，当它不在被使用的时候，可以调用Bitmap.recycle()方法回收此对象的像素所占用的内存。
另外在最新版本的Android开发时，使用下面的方法也可以释放此Bitmap所占用的内存
Bitmap bitmap ;
...
bitmap初始化以及使用
...
bitmap = null;
+ 释放对象的引用
描述：这种情况描述起来比较麻烦，举两个例子进行说明。
示例A：
假设有如下操作
public class DemoActivity extends Activity {
... ...
private Handler mHandler = ...
private Object obj;
public void operation() {
obj = initObj();
...
[Mark]
mHandler.post(new Runnable() {
public void run() {
useObj(obj);
}
});
}
}
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() {
obj = initObj();
...
final Object o = obj;
obj = null;
mHandler.post(new Runnable() {
public void run() {
useObj(o);
}
}
}
示例B：
假设我们希望在锁屏界面(LockScreen)中，监听系统中的电话服务以获取一些信息(如信号强度等)，则可以在LockScreen中定义一个PhoneStateListener的对象，同时将它注册到TelephonyManager服务中。对于LockScreen对象，当需要显示锁屏界面的时候就会创建一个LockScreen对象，而当锁屏界面消失的时候LockScreen对象就会被释放掉。
但是如果在释放LockScreen对象的时候忘记取消我们之前注册的PhoneStateListener对象，则会导致LockScreen无法被垃圾回收。如果不断的使锁屏界面显示和消失，则最终会由于大量的LockScreen对象没有办法被回收而引起OutOfMemory,使得system\_process进程挂掉。
总之当一个生命周期较短的对象A，被一个生命周期较长的对象B保有其引用的情况下，在A的生命周期结束时，要在B中清除掉对A的引用。
+ 其他
Android应用程序中最典型的需要注意释放资源的情况是在Activity的生命周期中，在onPause()、onStop()、onDestroy()方法中需要适当的释放资源的情况。由于此情况很基础，在此不详细说明，具体可以查看官方文档对Activity生命周期的介绍，以明确何时应该释放哪些资源。
## 使用MAT进行内存调试
要调试内存，首先需要获取HPROF文件,HPROF文件是MAT能识别的文件，HPROF文件存储的是特定时间点，java进程的内存快照。有不同的格式来存储这些数据，总的来说包含了快照被触发时java对象和类在heap中的情况。由于快照只是一瞬间的事情，所以heap dump中无法包含一个对象在何时、何地（哪个方法中）被分配这样的信息。
### 使用Eclipse获取HPROF文件
这个文件可以使用DDMS导出，DDMS中在Devices上面有一排按钮，选择一个进程后（即在Devices下面列出的列表中选择你要调试的应用程序的包名），点击Dump HPROF file 按钮：
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：
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：
如果选择了第一个，则会生成一个报告。这个无大碍。
2. 选择OverView界面：
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
* 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）
* Top Consumers ： 通过图形列出最大的object
* 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:
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。
所以对于左图，obj1的retained size是obj1、obj2、obj4的shallow size总和；
右图的retained size是obj1、obj2、obj3、obj4的shallow size总和。
obj2的retained size可以通过相同的方式计算。
#### GC Root
GC发现通过任何reference chain(引用链)无法访问某个对象的时候，该对象即被回收。名词GC Roots正是分析这一过程的起点，例如JVM自己确保了对象的可到达性(那么JVM就是GC Roots)，所以GC Roots就是这样在内存中保持对象可到达性的，一旦不可到达，即被回收。通常GC Roots是一个在current thread(当前线程)的call stack(调用栈)上的对象（例如方法参数和局部变量），或者是线程自身或者是system class loader(系统类加载器)加载的类以及native code(本地代码)保留的活动对象。所以GC Roots是分析对象为何还存活于内存中的利器。
##MAT中的一些有用的视图
#### Thread OvewView
Thread OvewView可以查看这个应用的Thread信息：
#### 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。
#### 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：
这里也要说明一下Java的引用规则：
从最强到最弱，不同的引用（可到达性）级别反映了对象的生命周期。
* Strong Ref(强引用)：通常我们编写的代码都是Strong Ref，于此对应的是强可达性，只有去掉强可达，对象才被回收。
* Soft Ref(软引用)：对应软可达性，只要有足够的内存，就一直保持对象，直到发现内存吃紧且没有Strong Ref时才回收对象。一般可用来实现缓存，通过java.lang.ref.SoftReference类实现。
* Weak Ref(弱引用)：比Soft Ref更弱，当发现不存在Strong Ref时，立刻回收对象而不必等到内存吃紧的时候。通过java.lang.ref.WeakReference和java.util.WeakHashMap类实现。
* Phantom Ref(虚引用)：根本不会在内存中保持任何对象，你只能使用Phantom Ref本身。一般用于在进入finalize()方法后进行特殊的清理过程，通过 java.lang.ref.PhantomReference实现。
点击Path To GC Roots --\> with all references
## 参考文档
1. [Shallow and retained sizes](http://www.yourkit.com/docs/java/help/sizes.jsp)
1. MAT的wiki：[http://wiki.eclipse.org/index.php/MemoryAnalyzer](http://wiki.eclipse.org/index.php/MemoryAnalyzer)
网友评论
这个不是内存泄露吧？？？？？？？