Android开发之——Profiler-内存分析

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一 Profiler-内存分析能做什么

  • Profiler-内存分析可帮助您识别可能会导致应用卡顿、冻结甚至崩溃的内存泄漏和内存抖动
  • 它显示一个应用内存使用量的实时图表，让您可以捕获堆转储、强制执行垃圾回收以及跟踪内存分配

二 Profiler-内存分析概述

2.1 如何打开内存分析剖析器

  • 依次选择 View > Tool Windows > Profiler 或点击工具栏中的 Profile图标

  • 点击 MEMORY 时间轴上的任意位置以打开内存性能分析器

2.2 内存性能分析器概览

内存性能分析图

当您首次打开内存性能分析器时，您将看到一条表示应用内存使用量的详细时间轴，并可使用各种工具强制执行垃圾回收、捕获堆转储以及记录内存分配

内存性能分析图说明

  1. 用于强制执行垃圾回收事件的按钮
  2. 用于捕获堆转储的按钮
  3. 用于指定性能分析器多久捕获一次内存分配的下拉菜单
  4. 用于缩放时间轴的按钮
  5. 用于跳转到实时内存数据的按钮
  6. 事件时间轴，显示活动状态、用户输入事件和屏幕旋转事件
  7. 内存使用量时间轴，它会显示以下内容
    • 一个堆叠图表，显示每个内存类别当前使用多少内存，如左侧的 y 轴以及顶部的彩色键所示
    • 一条虚线，表示分配的对象数，如右侧的 y 轴所示
    • 每个垃圾回收事件的图标

内存计算方式

您在内存性能分析器顶部看到的数字

内存计数中的类别如下

  • Java：从 Java 或 Kotlin 代码分配的对象的内存
  • Native：从 C 或 C++ 代码分配的对象的内存
  • Graphics：图形缓冲区队列为向屏幕显示像素（包括 GL 表面、GL 纹理等等）所使用的内存
  • Stack：您的应用中的原生堆栈和 Java 堆栈使用的内存。这通常与您的应用运行多少线程有关
  • Code：您的应用用于处理代码和资源（如 dex 字节码、经过优化或编译的 dex 代码、.so 库和字体）的内存
  • Others：您的应用使用的系统不确定如何分类的内存
  • Allocated：您的应用分配的 Java/Kotlin 对象数。此数字没有计入 C 或 C++ 中分配的对象

三 内存捕获信息说明

3.1 内存捕获类型

3.2 内存选项说明

  • 捕获堆转储(Capture heap dump)：查看应用程序中在特定时间点使用内存的对象
  • 记录Native分配(Record native allocations)：查看每个C/C++对象在一段时间内是如何分配的
  • 记录java/kotlin分配(Record java/kotlin allocations)：查看在一段时间内如何分配每个java/kotlin对象

四 查看内存分配

4.1 捕获堆转储(Capture heap dump)方式查看内存分配

捕获堆转储

选择Capture heap dump，并点击Record按钮，开始捕获，捕获完成后，点击Stop，进行分析

捕获结果检查

捕获的结果

检查分配记录步骤：

  1. 点击 Class Name 列标题以按字母顺序排序。然后，点击一个类名称。此时下侧将出现 Instance View 窗格，显示该类的每个实例
  2. 在 Instance View 窗格中，点击一个实例。此时下方将出现 References 标签页，显示该实例被分配到何处以及在哪个线程中。
  3. 在 References 标签页中，右键点击任意行并选择 Jump to Source，以在编辑器中打开该代码

菜单查看说明

菜单-检查的堆：

  • default heap：当系统未指定堆时
  • image heap：系统启动映像，包含启动期间预加载的类。此处的分配确保绝不会移动或消失
  • zygote heap：写时复制堆，其中的应用进程是从 Android 系统中派生的
  • app heap：您的应用在其中分配内存的主堆
  • JNI heap：显示 Java 原生接口 (JNI) 引用被分配和释放到什么位置的堆

菜单-分配：

  • Arrange by class：根据类名称对所有分配进行分组。这是默认值
  • Arrange by package：根据软件包名称对所有分配进行分组
  • Arrange by callstack：将所有分配分组到其对应的调用堆栈

4.2 捕获Native方式查看内存分配

捕获Native

native结果数据

结果信息说明：

  • Allocations：在选定时间段内通过 malloc() 或 new 运算符分配的对象数
  • Deallocations：在选定时间段内通过 free() 或 delete 运算符解除分配的对象数
  • Allocations Size：在选定时间段内所有分配的总大小（以字节为单位）
  • Deallocations Size：在选定时间段内所有已释放内存的总大小（以字节为单位）
  • Total Count：Allocations 列中的值减去 Deallocations 列中的值所得的结果
  • Remaining Size：Allocations Size 列中的值减去 Deallocations Size 列中的值所得的结果

4.3 捕获java/kotlin方式查看内存分配

捕获java/kotlin

Allocation Tracking下拉菜单说明

  • Full：捕获内存中的所有对象分配。这是 Android Studio 3.2 及更低版本中的默认行为
  • Sampled：定期对内存中的对象分配情况进行采样。
  • Off：停止跟踪应用的内存分配

五 堆转储文件导入和导出

5.1 堆转储文件导出

在Sessions列表中，点击会话条目右侧的 Export method trace 或 Export system trace 按钮

5.2 堆转储文件导入

Sessions 窗格中点击 Start new profiler session 图标"+"，然后选择 Load from file

六 内存性能分析器中的泄漏检测

6.1 检查内存泄漏

捕获堆转储(Capture heap dump)检测期间操作设备，完成后点击Stop按钮，检测结束后，显示有内存泄漏及内存泄漏的数目

6.2 如何查看内存泄漏的位置

  • 双击内存泄漏的位置，显示内存泄漏的列表
  • 点击列表中其中一个，显示实例对象
  • 点击实例对象，显示详细信息
  • 切换到References选项卡，并点击show nearest GC root only
  • 右键选择jump to source
  • 跳转到源码，可以看到是thread引起的内存泄漏