批量导出dump文件中的Bitmap

Contents

1. MAT扩展API接口
2. android bitmap导出工具实现
3. 参考

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

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

1	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

1	select * from android.graphics.Bitmap where mBuffer!=null

查询特定对象地址对应的对象实例

1	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