捕获堆转储

捕获堆转储，以查看应用中哪些对象在 捕获时占用内存，并识别 内存泄漏 或导致卡顿、冻结甚至应用崩溃的内存分配行为 。在长时间的用户会话后捕获堆转储尤其有用，因为它可以显示您认为不应再位于内存中却仍在内存中的对象。

本页介绍了 Android Studio 提供的用于收集和分析堆转储的工具。或者，您可以从 命令行使用 dumpsys 检查您的应用内存，还可以在 Logcat 中查看垃圾回收 (GC) 事件。

为什么应分析您的应用内存

Android 提供了 托管内存 环境 - 当 Android 确定 您的应用不再使用某些对象时，垃圾回收器会将 未使用的内存释放回堆中。Android 查找未使用内存的方式在不断改进，但在所有 Android 版本上，系统都必须短暂暂停您的代码。大多数情况下，暂停是无法察觉的。 不过，如果您的应用分配内存的速度比系统回收内存的速度快，则当回收器释放足够的内存以满足您的分配需要时，您的应用可能会延迟。此延迟可能会导致您的应用跳帧，并使系统明显变慢。

即使您的应用未表现出变慢，但如果存在内存泄漏，应用在转到后台运行时，仍可能保留相应内存。此行为会导致系统强制执行不必要的垃圾回收事件，因而拖慢系统其余部分的内存性能。最终，系统将被迫终止您的应用进程以回收内存。然后，当用户返回您的应用时，应用进程必须完全重启。

如需了解可减少应用内存使用量的程序设计做法，请阅读管理应用内存。

堆转储概览

如需捕获堆转储， 请选择 Analyze Memory Usage (Heap Dump) 任务 （使用 Profiler: run 'app' as debuggable (complete data)）来捕获堆 转储。在转储堆期间，Java 内存量可能会暂时增加。这很正常，因为堆转储与您的应用发生在同一进程中，并需要一些内存来收集数据。捕获堆转储后，您会看到以下信息：

Android Studio 分析器中的“堆转储”视图。

类列表显示以下信息：

  • Allocations：堆中的分配数。

  • Native Size：此对象类型使用的原生内存总量（以 字节为单位）。您会在此处看到采用 Java 分配的某些对象的内存，因为 Android 对某些框架类（如 Bitmap）使用原生内存。

  • 浅层大小：此对象类型使用的 Java 内存总量（以 字节为单位）。

  • Retained Size：为此类的所有实例而保留的内存总大小（以字节为单位）。

使用堆菜单过滤到特定堆：

  • App heap（默认）：您的应用在其中分配内存的主堆。
  • Image heap：系统启动映像，包含启动期间预加载的类 。此处的分配绝不会移动或消失。
  • Zygote heap：写时复制堆，其中的应用进程是从 Android 系统中派生的。

使用排列方式下拉列表选择如何排列分配：

  • 按类排列（默认）：根据类名称对所有分配进行分组。
  • Arrange by package：根据软件包名称对所有分配进行分组。

使用类下拉列表过滤到类组：

  • 所有类（默认）：显示所有类，包括来自库 和依赖项的类。
  • Show activity/fragment leaks：显示导致内存泄漏的类。
  • Show project classes：仅显示由您的项目定义的类。

点击类名称以打开 Instance 窗格。列出的每个实例都包含以下内容：

  • Depth：从任意 GC 根到选定 实例的最短跳数。
  • Native Size：原生内存中此实例的大小。此列仅适用于 Android 7.0 及更高版本。
  • Shallow Size：Java 内存中此实例的大小。
  • 保留大小：此实例所支配内存的大小（根据 支配项树）。

点击实例以显示 Instance Details，包括其 Fields 和 References。常见字段和引用类型是 Java 中的结构化类型 、数组 和原始数据类型 。右键点击字段或引用，以转到源代码中的关联实例或行。

  • Fields：显示此实例中的所有字段。
  • 引用：显示对 Instance标签页中突出显示的对象的所有引用。
“堆转储”工具窗口中的 Instances、Fields 和 References 视图 。

查找内存泄漏

如需快速过滤到可能与内存泄漏相关的类，请打开类下拉列表并选择 Show activity/fragment leaks 。Android Studio 会显示它认为表明应用中的 Activity 和 Fragment 实例存在内存泄漏的类。

如需更手动地查找内存泄漏，请浏览类和实例列表，以查找 Retained Size 较大的对象。查找由下列任意情况引起的内存泄漏：

  • 对 Activity 或 Context 的长期引用，可能会泄漏托管的 Compose 合成图（例如 ComposeView 及其子可组合项）。
  • 泄漏 Jetpack Compose 状态对象 (MutableState)、状态持有者或捕获 Context 的 lambda。
  • 忘记在 onDispose 块中清理监听器或观察器。DisposableEffect
  • 可以保持 Activity 实例的非静态内部类，如 a Runnable。
  • 对象保持时间比所需时间长的缓存。

找到潜在的内存泄漏时，请使用 Instance Details 中的 Fields 和 References 标签页跳转到感兴趣的实例或源代码行。

触发内存泄漏以进行测试

如需分析内存用量，您应对应用代码施加压力并尝试强制内存泄漏。在应用中引发内存泄漏的一种方式是，先让其运行一段时间，然后再检查堆。泄漏在堆中可能逐渐汇聚到分配顶部。不过，泄漏越小，为了看到泄漏而需要运行应用的时间就越长。

您还可以通过以下某种方式触发内存泄漏：

  • 在不同的 activity 状态下，先将设备从纵向旋转为横向，再将其旋转回来，这样反复旋转多次。如果您的应用在异步操作或状态持有者中持有对 Activity 或 Context 的引用，则旋转设备通常会导致应用 泄漏 Activity（以及其托管的 Compose 界面树和 关联的状态树）。
  • 在不同的 activity 状态下，在您的应用与其他应用之间切换。 例如，导航到主屏幕，然后返回到您的应用。

导出和导入堆转储记录

您可以从分析器中的 Past Recordings 标签页 导出和导入堆转储 文件。Android Studio 会将记录保存为 .hprof 文件。

或者，如需使用其他 .hprof 文件分析器（如 jhat），您需要将 .hprof 文件从 Android 格式转换为 Java SE .hprof 文件格式。如需转换文件格式，请使用 {android_sdk}/platform-tools/ 目录中提供的 hprof-conv 工具。运行包含两个参数（即原始 .hprof 文件名和转换后 .hprof 文件的写入位置，包括新的 .hprof 文件名）的 hprof-conv 命令。例如：

hprof-conv heap-original.hprof heap-converted.hprof

其他资源