Android 内存使用分析和程序性能分析
03 Jan 2014
这篇文章,内容已经老旧,目前(2016-10-29),Android Studio 已经提供了很好的内存使用工具,且也有像 Leakcanary(https://www.liaohuqiu.net/cn/posts/leak-canary-read-me/) 这样的好用的内存泄漏排查工具了。发展好快。
方法调用分析也是。另外,这篇文章的图片之前在 SEA,后来 SAE 扣费规则变化,之前承诺的永久的开发者激励,取消了,我存放图片的应用欠费没注意被删除了。
所以这篇文章什么价值不大了,大家大可不看。我留这里,当个念想。
目前,图片在七牛,全站 https。
Android 应用的性能分析,优化,需要检查分析内存使用情况和方法调用情况。本文给出进行这两方面分析的工具和方法。
内存使用分析
1. 分析内存使用
虽然 Android 系统的 Dalvik 虚拟机有垃圾回收机制,但因手机内存使用存在不同于普通 P C的更大的限制,内存使用方面的问题,我们更应多加注意。
一些内存使用问题会非常明显,比如内存耗尽(不足)时触发的
OutOfMemoryError
可能会使 app 直接崩溃。另有一些内存问题则表现得不那么明显,但他们会让你的 app 以及系统变得越来越慢。
当有以上两种情况之一时,就得看看内存的使用情况了,是否存在:
- 过大的对象,占用内存
- 有些对象一直被创建,从未被释放。
2. 工具
在 Android 的 ADT 中,提供了两种工具可以用来分析内存使用
对象分配相关:DDMS 中的 Allocation Tracker。借助这个工具可以查看对象的生成和分配情况, 可了解到对象在何时被创建,但无法了解整个 App 的对象分配情况。
Heap 使用情况相关:
- DDMS 中的 Heap 工具。
- hprof 导出工具,在 DDMS 中导出 hprof 文件,在 Memory Analyzer 中查看。
hprof 文件是 Java 虚拟机的 Heap 快照
3. 查看 Heap 实时情况
- 打开 DDMS,选中应用,点击 Update Heap 按钮
- 右侧 Hea p标签页,显示了 Heap 使用情况
- 操作应用,看哪些操作将导致内存用量增大
4. Memeory Analyzer 分析内存使用情况
根据实时的 Heap 使用情情况,我们可以大致判断哪些操作,哪些页面可能存在内存是一共问题,但是具体的问题的需要更进一步的数据。
Allocation Tracker 提供了对象分配和被引用的详细的信息
另外,还提供了一个报告,为我们分析提供参考
请在此处下载:Memeory Analyzer
我们可以通过 DDMS 导出 hprof 文件,在 Memeory Analyzer 中分析, 如下:
- 打开 DDMS, 选中应用,点击
Dump HPROF file
, 等待一段时间, 10 几秒甚至更长,保存 hprof 文件。 导出的文件为 Dalvik 虚拟机格式的,需要转成 J2SE 虚拟机格式的,否则 Memeory Analyzer 无法打开
在 Windows中,cmd:
cd /d D:\android\adt\adk\tools hprof-conv.exe D:\tmp\com.srain.cube.sample.hprof D:\tmp\com.srain.cube.sample-conv.hprof
在 Memeory Analyzer 中打开文件 打开文件分析的过程中,会提示是否生成分析报告,分析报告会指出哪些对象是可疑的占用内存的对象。
界面展示大致如下:
点击 Histogram:
各对象在列表中,可排序:
- Shallow Heap: 占用的真正的内存大小
- Retained Heap: 对象自身的大小 + 所维护的引用的大小
选中某个对象,List Objects -> with incoming reference / with outcoming reference 可查看引用和被应用的情况。 根据这些,加上搜索,可判断未释放的或者过大的有问题的对象的位置。
Memeory Analyzer 功能强大,更多用法,点击这里
方法调用分析
App 不流畅卡顿,和方法执行速度有更直接的关系。
主UI线程上的耗时操作,超过5s,系统就会提示用户,是否终止程序。
在 ListView 中的 getView()
方法,一个耗时 10ms 的操作就足够把你的列表卡顿得惨不忍睹。
Android 框架 Debug 类提供了方法,记录方法调用的执行数据到一个 trace 文件,在代码中:
// 开始 trace文件位置: /sdcard/cube.trace
Debug.startMethodTracing("cube");
// ...
// 其他的代码
// 停止
Debug.stopMethodTracing();
在模拟器或者没 SDK 的真机上调试时,直接使用 /sdcard 下的路径可能会有 Permission deny 错误,改用机身内部存储试试。
生成的 trace 文件,通过 adb pull 存到本地。
adb pull /sdcard/cube.trace D:\tmp\cube.trace
直接在 ADT 的 eclipse 中打开:
上图中:
上部区域(Timeline Panel) 为各线程的时间线上的概况
- 在区域 1,鼠标为左右箭头状,在放大之后,可拖动缩小尺寸
- 鼠标放在各线程时间轴区域,比如主线程的 2 区域,鼠标成十字状,左右拖动可以选择关注区域,选择合适的关注区域,松开鼠标,区域将放大。
下部区域(Profile Panel)为方法调用情况, 几个参数介绍如下:
- cpu time,方法执行的真正的时间
- real time, cpu time + 其他时间(IO wait, Thread wait)
- Inc xxx Time, Inc 为 inclusive 缩写,本方法调用时间以及本方法内部所调用的方法(子方法)的总和
- Excl xxx Time, Excl 为exclusive 的缩写,指的除去子方法,该方法本身执行时间
- Calls + RecurCalls/Total, 显示父子方法调用次数占比
选中一个方法,在时间线图中会有突出显示。放大时间线图,可直观看出方法执行时间长度;看调用图,可找出该方法被调用的层次关系。
查看 Excl Time 和 Inc Time,分析调用关系,可找出真正耗时的方法,找出性能瓶颈。
上图中,Excl Time 排名第二的方法 bytesToHexString
很可能是有性能问题的。
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