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上一篇文章提到了查看memory dump文件中的Bitmap对象相应的图像，进一步我们可以批量的将dump文件中所有的Bitmap对象转化为png格式的图像文件。MAT不仅提供了一组Eclipse extension points，还提供了从dump文件读取数据的API。利用MAT提供的API，我们可以写一个Java程序批量导出dump文件中所有的Bitmap。

MAT扩展API接口

利用ISnapshot接口可以从heap dump中解析数据，ISnapshot代表了整个heap dump，提供了各种方法从中读取object和class，获取objects的大小等。我们可以通过SnapshotFactory获取ISnapshot实例。IObject接口代表一个Java对象，IClass，IInstance和IArray都继承了IObject。IClass代表class对象，可通过getObjectIds()方法获得该class的所有实例ID。IInstance代表非array对象，可通过resloveValue()方法获得成员变量的值。IArray代表array对象，分为IPrimitiveArray和IObjectArray，可分别通过getValueArray()方法获得primitive array值或getReferenceArray()方法获得address array。

上述层次对象模型很直观并容易理解，但由于heap dump文件中有时会有非常多的对象，MAT不在ISnapshot实例中保存整个层次模型，而是为每个对象分配一个ID，并利用ID为索引从ISnapshot接口获得对象的具体信息，如class，size，referenced objects等。大都需要遍历对象的计算量大的工作都是通过对象ID而不是层次模型来实现，比如计算retained size，path to GC root等。只有当需要获得一个object的所有信息时，比如成员变量名称和变量值，才需要利用层次对象模型里的各种类。我们可以通过mapIdToAddress()和mapAddressToId()方式实现对象的ID和地址的互相转换。

android bitmap导出工具实现

首先需要获得MAT源码的核心模块，可以从MAT SVN repository下载全部源码并提取核心部分，或者直接参考ekabanov或joebowbeer项目，这两个项目已经将MAT源码核心模块抽取出来，只要修改自定义的部分就可以了。

下面给出从dump文件批量导出bitmap的源码。基本思路如下：

  • 通过SnapshotFactory获得与dump文件对应的ISnapshot对象
  • 通过类名android.graphics.Bitmap获得IClass对象
  • 通过IClass的getObjectIds()方法获得所有Bitmap对象ID集合
  • 通过ISnapshot的getObject()方法获得与Bitmap对象ID对应的IObject对象
  • 通过IObject的resloveValue()方法获得Bitmap对象的mHeight，mWidth和mBuffer成员变量值
  • 调用Java的BufferedImage，ImageIO等API将获得的数据保存为png文件
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public static void main(String[] args) throws Exception {
    String arg = args[args.length - 1];
    String fileName = arg;
    IProgressListener listener = new ConsoleProgressListener(System.out);
    SnapshotFactory sf = new SnapshotFactory();
    ISnapshot snapshot = sf.openSnapshot(new File(fileName),
            new HashMap<String, String>(), listener);
    System.out.println(snapshot.getSnapshotInfo());
    System.out.println();
    String[] classNames = {
        "android.graphics.Bitmap"
    };
    for (String name : classNames) {
        Collection<IClass> classes = snapshot.getClassesByName(name, false);
        if (classes == null || classes.isEmpty()) {
            System.out.println(String.format(
                    "Cannot find class %s in heap dump", name));
            continue;
        }
        assert classes.size() == 1;
        IClass clazz = classes.iterator().next();
        int[] objIds = clazz.getObjectIds();
        long minRetainedSize = snapshot.getMinRetainedSize(objIds, listener);
        System.out.println(String.format("%s instances = %d, retained size >= %d", clazz.getName(), objIds.length, minRetainedSize));
        for(int i = 0; i < objIds.length; i++)
        {
            IObject bmp = snapshot.getObject(objIds[i]);
            String address = Long.toHexString(snapshot.mapIdToAddress(objIds[i]));
            int height = ((Integer)bmp.resolveValue("mHeight")).intValue();
            int width = ((Integer)bmp.resolveValue("mWidth")).intValue();
            byte[] buffer;
            PrimitiveArrayImpl array = (PrimitiveArrayImpl)bmp.resolveValue("mBuffer");
            if((height<=0) || (width<=0))
            {
                System.out.println(String.format("Bitmap address=%s has bad height %d or width %d!", address, height, width));
                continue;
            }
            if(array == null)
            {
                System.out.println(String.format("Bitmap address=%s has null buffer value!", address));
                continue;
            }
            buffer = (byte[])array.getValueArray();
            int[] rgba = new int[width*height];
            for(int j = 0; j < width*height; j++)
            {
                rgba[j] = ((buffer[j*4]<<16) | (buffer[j*4+1]<<8) | (buffer[j*4+2]) | (buffer[j*4+3]<<24));
            }
            BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
            image.setRGB(0, 0, width, height, rgba, 0, width);
            try{
                File outputfile = new File("bmp_" + address + ".png");
                ImageIO.write(image, "png", outputfile);
            }catch(IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(String.format("id=%d, address=%s, height=%d, width=%d, size=%d", objIds[i], address, height, width, buffer.length));
        }
    }
}

编译后得到dump_android_bitmap.jar，通过如下命名即可将file.hprof文件中所有的bitmap对象导出为png格式图像文件

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java -jar dump_android_bitmap.jar file.hprof

可以用Bitmap对象的地址作为文件名的一部分，以方便反查某一图像在MAT中对应的对象，并分析该对象的引用链。可以利用MAT提供的OQL（Object Query Language）查询dump文件中某个类的所有实例，或根据对象地址查询某个对象实例。

  • 查询所有mBuffer不为空的Bitmap对象
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select * from android.graphics.Bitmap where mBuffer!=null
  • 查询特定对象地址对应的对象实例
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select distinct * from objects 0x41b00e90,0x41ac0970

参考

http://www.slideshare.net/AJohnson1/extending-eclipse-memory-analyzer
https://wiki.eclipse.org/MemoryAnalyzer/Reading_Data_from_Heap_Dumps

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查看Android memory dump文件中的Bitmap

在Android应用开发时一般使用Eclipse Memory Analyzer(MAT)分析堆内存占用情况，而Bitmap一般是占用内存最大的对象，所以有时我们希望知道MAT工具中显示的Bitmap对象对应哪个图像（本地资源文件或网络下载）。

在MAT中选定要查看的Bitmap，如下图所示，在Inspector窗口查看Bitmap对象的Attributes，其中mBuffer为Bitmap像素数据，mHeight和mWidth为Bitmap的高度和宽度。右键mBuffer并在弹出的菜单中选择”Copy”->”Save Value To File”，将这个array的值保存到文件中，并用.data作为扩展名。
MAT中的Bitmap

对于Linux用户，可以使用GIMP或ImageMagick工具将原始数据转换成png格式图像。方法如下：

  • 使用GIMP软件：打开GIMP，”File”->”Open”，选择刚才保存的.data文件，弹出”Load Image from Raw Data”对话框，设置合适的参数，设置”Image type”为“RGB Alpha”（大部分android resource是这种image type，若有其它格式，还要尝试其它的类型），设置width和height为mWidth和mHeight的值。这样GIMP界面就会显示出图片了。
  • 使用ImageMagick工具：将导出的.data文件扩展名改为.rgba
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$ convert -size 'width'x'height' -depth 8 filename.rgba filename.png

对于Windows或MAC用户，可以使用Photoshop将原始数据转换成png格式图像。方法如下：

  • 将导出的.data文件扩展名改为.raw。“文件”->“打开”，选择文件格式“Camera Raw”，设置宽度和高度，将通道数设为4。这样Photoshop界面就会显示出图片了。

查看dump文件中unreachable的对象

一个Java对象没有引用后，该对象占的堆内存不是立即被回收的，回收的时机是JAVA虚拟机的GC算法来决定的，所以memory dump时产成的文件中会包含unreachable的对象。一般来说，如果MAT工具中看到的live对象的总大小比dump文件大小小很多，我们有必要查看一下哪些unreachable的对象占用了内存。MAT默认情况下在分析dump文件时会将unreachable的对象剔除，可以通过打开如下设置让MAT分析dump文件时保留unreachable对象：”Window”->”Preference”->”General configration for memory analyzer”->”keep unreachable objects”。

参考

http://stackoverflow.com/questions/12709603/mat-eclipse-memory-analyzer-how-to-view-bitmaps-from-memory-dump
https://wiki.eclipse.org/MemoryAnalyzer/FAQ#How_to_analyse_unreachable_objects