Android专项测试之（内存）

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于 2021-11-26 11:14:28 首次发布

本文详细介绍了Android应用的内存分析，包括内存profile、内存使用情况、内存性能分析器的使用，以及如何捕获和分析堆转储以检测内存泄漏。通过监控Dalvikheapsize、使用monitor工具、dumpdalvikheap和分析HPROF文件，可以识别可能导致卡顿和OOM的问题。同时，文章提到了针对不同Android版本的内存分析差异，并提供了使用Android Studio的内存性能分析器进行性能剖析和泄漏检测的方法，以及在不同场景下触发内存泄漏的策略。

Android专项测试之（内存）

内存profile

❖ gc会导致dalvik暂停引发卡顿
❖ 超过dalvik heap size会引发OOM
❖ 常见测试场景：
	❖ dump
	❖ 进⼊activity再退出
	❖ dump and diff
❖ dump dalvik heap：am dumpheap、monitor
❖ convent to jvm heap：hprof-conv
❖ 分析并对⽐：visualVM MAT

monitor

Android的工具monitor导出内存数据，用下面“其他 HPROF 分析器内存泄漏”步骤进行分析即可
在这里插入图片描述

内存使用情况

官方文档

内存性能分析器概览

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。
图 1. 内存性能分析器
如图 1 所示，内存性能分析器的默认视图包括以下各项：

用于强制执行垃圾回收事件的按钮。
用于捕获堆转储的按钮。

注意：只有在连接到搭载 Android 7.1（API 级别 25）或更低版本的设备时，系统才会在堆转储按钮右侧显示用于记录内存分配情况的按钮。

用于指定性能分析器多久捕获一次内存分配的下拉菜单。选择适当的选项可帮助您在进行性能剖析时提高应用性能。
用于缩放时间轴的按钮。
用于跳转到实时内存数据的按钮。
事件时间轴，显示活动状态、用户输入事件和屏幕旋转事件。
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。

但是，如果您使用的是搭载 Android 7.1 或更低版本的设备，并非所有分析数据在默认情况下都可见。如果您看到一条消息，显示“Advanced profiling is unavailable for the selected process”，您需要启用高级性能剖析才能看到以下内容：

事件时间轴

分配的对象数

垃圾回收事件

在 Android 8.0 及更高版本上，系统会一律为可调试的应用启用高级性能剖析。

内存计算方式

您在内存性能分析器顶部看到的数字（图 2）基于您的应用提交的所有专用内存页面（此数据由 Android 系统根据其记录提供）。此计数不包含与系统或其他应用共享的页面。
图 2. 内存性能分析器顶部的内存计数图例
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。
即使您的应用中不使用 C++，您也可能会看到此处使用了一些原生内存，因为即使您编写的代码采用 Java 或 Kotlin 语言，Android 框架仍使用原生内存代表您处理各种任务，如处理图像资源和其他图形。
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。（请注意，这是与 CPU 共享的内存，不是 GPU 专用内存。）
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。
如果连接到搭载 Android 7.1 及更低版本的设备，只有在内存性能分析器连接到您运行的应用时，才开始此分配计数。因此，您开始分析之前分配的任何对象都不会被计入。但是，Android 8.0 及更高版本附带一个设备内置性能剖析工具，该工具可跟踪所有分配，因此，在 Android 8.0 及更高版本上，此数字始终表示您的应用中待处理的 Java 对象总数。

与以前的 Android Monitor 工具中的内存计数相比，新的内存性能分析器以不同的方式记录您的内存，因此，您的内存使用量现在看上去可能会更高些。内存性能分析器会监控一些额外的类别，这就增加了总的内存使用量，但如果您仅关心 Java 堆内存，“Java”项的数字应与以前工具中的数值相似。然而，Java 数字可能与您在 Android Monitor 中看到的数字并非完全相同，这是因为新数字计入了自应用的 Java 堆从 Zygote 派生以来为其分配的所有物理内存页面。因此，它可以准确反映您的应用实际使用了多少物理内存。

注意：使用搭载 Android 8.0（API 级别 26）及更高版本的设备时，Memory Profiler 还会显示应用中的一些误报的原生内存使用量，而这些内存实际上是分析工具使用的。对于大约 100000 个对象，最多会使报告的内存使用量增加 10MB。在 IDE 的未来版本中，这些数字将从您的数据中过滤掉。

查看内存分配情况

内存分配情况图表为您显示内存中每个 Java 对象和 JNI 引用的分配方式。具体而言，内存性能分析器可为您显示有关对象分配情况的以下信息：

分配了哪些类型的对象以及它们使用多少空间。
每个分配的堆栈轨迹，包括在哪个线程中。
对象在何时被取消分配（仅当使用搭载 Android 8.0 或更高版本的设备时）。

如果您的设备搭载的是 Android 8.0 或更高版本，您可以随时查看对象分配，具体操作步骤如下：在时间轴上拖动以选择要查看哪个区域的分配（如视频 1 中所示）。不需要开始记录会话，因为 Android 8.0 及更高版本附带设备内置分析工具，可持续跟踪您的应用分配。

https://storage.googleapis.com/androiddevelopers/videos/studio/memory-profiler-allocations-jvmti.mp4
视频 1. 对于 Android 8.0 及更高版本，选择一个现有时间轴区域以查看对象分配

如果您的设备搭载的是 Android 7.1 或更低版本，请点击内存性能分析器工具栏中的 Record memory allocations 图标。记录时，内存性能分析器会跟踪您的应用中发生的所有分配。完成后，请点击 Stop recording 图标（同一按钮，请观看视频 2）以查看分配。

https://storage.googleapis.com/androiddevelopers/videos/studio/memory-profiler-allocations-record.mp4
视频 2. 对于 Android 7.1 及更低版本，您必须明确记录内存分配

选择时间轴的某个区域后（或者使用搭载 Android 7.1 或更低版本的设备完成记录会话后），已分配对象的列表将显示在时间轴下方，按类名称进行分组，并按其堆计数排序。

注意：在 Android 7.1 及更低版本上，您最多可以记录 65535 个分配。如果您的记录会话超出此限制，记录中仅保存最新的 65535 个分配。（在 Android 8.0 及更高版本上，则没有实际的限制。）

如需检查分配记录，请按以下步骤操作：

浏览列表以查找堆计数异常大且可能存在泄漏的对象。为帮助查找已知类，点击 Class Name 列标题以按字母顺序排序。然后，点击一个类名称。此时右侧将出现 Instance View 窗格，显示该类的每个实例，如图 3 所示。

此外，您也可以快速找到对象，方法是点击 Filter 图标，或按 Ctrl+F 键（在 Mac 上，按 Command+F 键），然后在搜索字段中输入类或软件包名称。如果从下拉菜单中选择 Arrange by callstack，还可以按方法名称搜索。如需使用正则表达式，请勾选 Regex 旁边的复选框。如果您的搜索查询区分大小写，请勾选 Ma