分析和了解应用程序的内存使用情况是一项具有挑战性的操作。细微的 logic 错误可能导致侦听器永远不会被处理，最终导致可怕的 OutOfMemory 错误。即使您的应用程序正确处理了所有未使用的对象，它仍可能需要比所需多 10 倍或 100 倍的内存。
幸运的是，Eclipse Memory Analyzer （MAT） 可以帮助提供应用程序内存使用情况的详细信息。该工具可用于跟踪内存泄漏和定期查看系统状态。在本教程中，我将概述 10 个技巧来帮助您更有效地使用 MAT。如果您是 Java 开发人员，Eclipse Memory Analyzer Tool 当然应该在您的调试工具箱中。
在这个例子中，我们使用的是一个非常简单的程序，它分配了 100,000 个 Listener，并将它们存储在 4 个不同的列表中。然后，应用程序将休眠，而不删除或清除这些列表。
1、获取内存快照(Heap Dump)
您可以通过多种方式开始使用 MAT
● 将应用程序配置为在发生内存不足错误时转储其内存内容，
● 将 MAT 连接到现有的 java 进程，或者
● 手动获取堆转储并将其加载到 MAT 中
在所有情况下，请务必记住，这是某个时间点的内存快照。MAT 无法告诉您创建对象的原因，也无法显示已经被垃圾回收的对象。但是，如果将 MAT 与其他调试工具和技术一起使用，则通常可以很快克服内存泄漏。
要将应用程序配置为在引发 OutOfMemory 错误时生成堆转储，请添加以下 vm 参数：
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError或者，您可以使用 jstack 从当前正在运行的 java 进程中获取 Heap dump。
jmap -dump:file=heap.bin最后，您可以使用 MAT 的 Acquire Heap Dump 操作来选择本地计算机上的现有 Java 进程。
首次加载 Heap dump 时，MAT 将对其进行索引。这需要几分钟时间，但结果将保留下来，因此后续加载会很快。
2、了解直方图(Histogram)
当您第一次获取堆转储时，MAT 将向您显示应用程序内存使用情况的概述。
中间的饼图按保留大小显示最大的对象。这意味着，如果我们可以处理 java.lang.Thread 的特定实例，我们将节省 11.2Mb 和此应用程序中使用的 90% 以上的内存。虽然这看起来很有趣，但 java.lang.Thread 不太可能是这里的真正问题。为了更好地了解当前存在哪些对象，您可以使用 Histogram。
直方图显示特定类的实例数以及每个实例使用的内存量。当然，char[]、String 和 Object[] 不太可能是问题。为了帮助更好地组织此视图，您可以按 classloader 或 package 进行分组。这将使您能够专注于 Object。
也可以使用正则表达式筛选直方图。例如，我们可以只显示与模式 com.example.mat.* 匹配的类。
通过此视图，我们现在可以看到系统中有 100,000 个 Listener 对象处于活动状态。我们还可以看到每个 Object 使用的内存量。有两种计算方式：浅层堆(Shallow Heap)和保留堆( Retained Heap)。 浅堆是一个对象消耗的内存量。Object 需要 32 位（或 64 位，具体取决于架构）用于每个引用。整数和长整型等基元需要 4 或 8 个字节，等等。虽然这可能很有趣，但更有用的指标是 Retained Heap。
3、了解保留堆(Retained Heap)
保留堆显示在垃圾回收此对象时将删除的所有对象的浅堆大小之和。例如，如果一个 ArrayList 包含 100,000 个项目，每个项目需要 16 个字节，那么删除 ArrayList 将释放 16 x 100,000 + X，其中 X 是 ArrayList 的浅层大小。（注意：这假设这些对象仅被 ArrayList 引用，而不是被其他位置引用）。
保留堆的计算方法是将保留集中所有对象的大小相加。保留的 X 集是在收集 X 时 GC 将删除的对象集。
保留堆可以通过两种不同的方式计算，使用快速近似或精确保留大小。
通过计算 Retained Heap，我们现在可以看到 com.example.mat.Controller 持有大部分内存，即使它本身只有 24 字节。通过找到一种方法来释放 Controller，我们当然可以控制我们的内存问题。
4、支配者树(Dominator Tree)
了解保留堆的关键是查看支配树。支配树是由系统中的复杂对象图生成的树。dominator 树允许您识别最大的内存图。如果从 Root 到 Y 的每条路径都必须通过 X，则称对象 X 支配对象 Y。查看我们示例的支配树，我们可以开始看到大部分内存泄漏的位置。
通过查看支配树，我们可以很容易地看出问题不是 java.lang.Thread，而是保存内存的 Controller 和 Allocator。控制器将保留所有 100,000 个侦听器。通过删除释放这些对象或释放它们包含的列表，我们可能会改善我们的情况。支配树有一些有用的属性：
● 属于 X 的子树（在本例中为 com.example.mat.Controller）的所有对象都被称为 X 的保留集合中
● 如果 X 是 Y 的直接支配者（Controller 是分配器的直接支配），那么 X 的直接支配者（在我们的示例中是 java.lang.Thread）也支配 Y。
● 树中的父子关系不一定对应于 Object （对象） 图中的关系
从 Histogram 中，您还可以选择一个特定的类并找到主导该类实例的所有对象。
5、探索 GC 根的路径(GC Roots)
有时，您有大量 Object 集合，您确定要处理这些对象。找到 支配者 可能会有所帮助，但通常你需要从该 Object 到根的确切路径。例如，如果我现在正确处理了我的 Controller，那么我的内存问题肯定应该消失，不幸的是他们没有。
如果我现在选择 Listener 的一个实例，并查看 Paths To GC Roots，我可以看到 Controller 类（注意：类，而不是 Object）引用了 Listener 列表。这是因为其中一个列表被声明为 static。
您还可以浏览对 Object 的所有传入和传出引用。如果您想在 Object （对象） 图中查看对特定 Object 的所有引用，这将非常有用。
6、检查员(Inspector)
Inspector 提供有关当前所选 Class 或 Object 的详细信息。在此示例中，我们可以看到当前选定的 ArrayList 包含 100,000 个元素，并引用了位于内存位置 0x7f354ea68 的对象数组。
保持 Inspector 和 Snapshot 链接将为您提供有关所有选择的重要统计信息。
7、常见的内存反模式(Memory Anti-Patterns)
MAT 提供常见内存使用反模式的报告。这些可用于了解内存泄漏发生的位置，或者通过寻找一些可以清理以帮助提高性能的唾手可得的成果。
Heap Dump Overview 将向您显示有关 Heap Dump 的详细信息，并提供指向常用工具（如 Histogram）的链接。此外，还会显示正在运行的线程数、系统中的对象总数、堆的大小等信息。
Leak Suspects 报告显示可能的内存泄漏，并提供指向用于分析这些结果的工具和图表的链接。
另一个常见的反模式是使用大量的集合，每个集合中的条目都非常少。例如，如果我们的侦听器每个都有一组通知器（需要通知某些事件的项目），但这些通知器只是偶尔使用，我们最终会浪费大量空间。Java Collections 工具可以帮助解决这些问题。
通过运行 Collection -> Fill Ratio Report，我们可以看到有 100,000 个 ArrayLists 为空。如果以懒惰的方式分配这些（仅在需要时），我们将节省近 8Mb。
我们还可以使用 Collection Analysis 来查看数组填充率、集合大小统计数据和 map 冲突率。
8、Java 工具( Java Tools)
MAT 具有许多内置工具，用于生成针对 Java 运行时的详细信息量身定制的报告。例如，Threads and Stacks 报告将显示有关系统中所有 tread 的详细信息。您可以看到当前在每个堆栈上保持活动状态的局部变量。
您可以在系统中找到与特定模式匹配的所有字符串：
甚至在系统中找到字符数组中包含浪费空间的字符串（通常是由于重复使用子字符串）。
9、Object Query Language
正如我们所展示的，Eclipse Memory Analyzer 有很多工具可以帮助跟踪内存泄漏和过度内存使用。虽然大多数内存问题都可以使用上述技术来解决，但 Heap Dump 包含更多信息。对象查询语言 （OQL） 允许您根据堆转储的结果构建自己的报告。
OQL 是一种类似 SQL 的语言。只需将 Classes 视为表，将 Object 视为 rows，将 Field 视为列。例如。要显示 com.example.mat.Listener 类型的所有 Object，您只需编写：
select * from com.example.mat.Listener
可以使用不同的字段配置列，例如：
SELECT toString（l.message）， l.message.count FROM com.example.mat.Listener
系统，其格式不是 “message：.*”
SELECT toString（s）， s.count FROM java.lang.String s WHERE （toString（s） NOT LIKE “message.*”）
10、导出结果
内存分析器是创建有关应用程序内存状态的报告的出色工具。堆转储包含有关系统状态的宝贵信息，而 MAT 提供了访问此数据所需的工具。但是，就像许多打开的工具一样，如果缺少某些东西，您并没有被锁定，也不是运气不佳。使用 MAT，您可以将结果导出为多种不同的格式，包括 HTML、CSV 甚至纯文本。然后，您可以使用自己喜欢的电子表格程序（或您自己的工具）继续分析。
Eclipse Memory Analyzer 是一个强大的工具，所有 Java 开发人员都应该熟悉它。跟踪内存泄漏和其他与内存相关的问题通常具有挑战性，但希望使用 MAT 您可以相对较快地找到问题的根源。
