[发明专利]一种安卓系统上监测Java对象内存泄漏时即时记录对象分配点的方法

说明书

本发明提供了一种安卓系统上监测Java对象内存泄漏时即时记录对象分配点的方法，属于计算机技术领域。本发明基于传统位图的思想，将对象分配点压缩聚类，在压缩位图中对Java堆上的每个对象用一个8bit数据来描述，第一个bit用来标识是否被访问过，后7bit用来记录对象的分配点颜色；在监测时，每间隔N次主GC触发一次泄漏推断，根据压缩位图判断对象是不是“冷”对象；当判定某对象泄漏时，输出与对象分配点相同颜色的分配点中相同对象类型的分配点与分配函数。本发明实现了一种在线的轻量级泄漏推断机制，并可提供与内存泄漏相关的分配点信息；相较于现有技术，本发明在运行时负载上表现更为良好。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种安卓系统上Java对象内存泄漏时即时记录对象分配点的监测方法。

背景技术

在JAVA虚拟机中，垃圾回收机制一般采用基于引用计数或者基于可达性分析来回收不可到达对象的算法实现。自动垃圾回收机制在一定程度上减少了程序内存使用不当的错误，并且因为有具有统一的内存管理机制，相比手工分配提升了应用程序内存使用的效率，同时借由自动回收机制减少了因为丢失对象指针而造成的内存泄漏的问题。然而，自动垃圾回收机制并不能完全地避免内存泄漏的情况，JAVA对象往往在逻辑上有着有限的生命周期，当这些对象所要做的事情完成后，开发人员希望他们被回收掉。但是如果有一系列对象因为程序员疏忽在此时持有了这些“完成”工作的对象的引用，那么在逻辑上期待被收回的对象不会被回收的。在这种情况下它会持续占用内存直到所有被持有的引用释放，这就造成了一种隐式的内存泄漏。当这种情况持续发生时，应用申请的系统内存会很快被消耗殆尽甚至发生内存溢出错误。

ART(Android Runtime)虚拟机是Android系统在Linux底层之上构筑的虚拟机，Android中Java程序都运行在ART之中。同样，在Android中的JAVA程序也会出现内存泄漏的情况。根据对泄漏对象产生原因的分析，往往把泄漏的对象定义为“冷”对象：经过一段时间未被使用且未被垃圾回收机制回收的对象。开发人员一般情况下通过对象的“冷热”情况去判断受管理运行时系统中的内存的泄漏问题。Android系统往往运行在移动设备之上，这样的设备有着算力相对较低、带宽相对较小的特点，而现有的商业级监测工具不能满足所有场景下的用户监测内存泄漏的需求。

发明内容

本发明针对现有监测工具不能满足所有场景下的用户监测内存泄漏的需求的问题，提出了一种安卓系统上监测Java对象内存泄漏时即时记录对象分配点的方法，采用一种轻量级的监测机制去判断ART中对象的“冷热”情况，通过监测运行时中对象的活动行为，在线维护并判断对象的隐式的内存泄漏，从而找到“冷”对象分配点。对于分配点的说明：如对象A运行时在function()中被分配，本发明可定位到function()，称function()为对象A的分配函数，分配函数在虚拟机中的地址作为分配点。

本发明提供的安卓系统上监测Java对象内存泄漏时即时记录对象分配点的方法，包括：

(1)在Java堆对象分配时，记录Java对象的分配点和分配点分配的对象类型，将Java对象和分配点绑定存入压缩位图；所述的压缩位图用于记录Java对象是否被访问，以及保存对象分配点颜色，对一个Java对象用一个8bit数据来描述，第一个bit用来标识是否被访问过，后7bit用来记录对象的分配点颜色；

(2)在安卓系统中设置插桩代码，用于对每一次对象访问进行标记，并更新压缩位图中对应对象的第一个bit；

(3)在安卓系统的垃圾回收机制中，设置插桩代码，用于每间隔N次主GC触发一次泄漏推断；N为大于2的正整数；当触发泄漏推断时，在安卓系统中遍历Java堆上的每个活对象，根据压缩位图判断对象是不是“冷”对象；GC表示安卓系统中的垃圾回收；

(4)当对象判断是“冷”对象时，推断造成泄漏，设该对象的类型为C，对应的分配点颜色为B，则根据压缩位图，将其中所有颜色为B的分配点中分配C类型对象的分配点与分配函数输出。