[原理] Android Native内存泄漏检测原理解析

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上一篇文章列举了不同版本Android OS内存泄漏的检测操作（传送门），这一篇说一下Android Native内存泄漏检测的原理。

之前所说的内存泄漏检测，主要借助了Android 原生的libc_malloc_debug.so，这一种检测方法分为以下三步：

记录内存分配的调用栈 -> 输出当前进程尚未释放的内存对应的申请调用栈 -> 找出内存泄漏的调用栈。

其实是围绕记录内存分配的调用栈这个主题。

• 记录内存分配的调用栈

为了输出尚未释放内存的调用栈，内存分配时需要记录当时的调用栈，释放内存时，也要删除相应内存申请时调用栈的信息。

内存泄漏的代码往往重复执行而没有释放，所以才导致严重的内存占用问题。

这些内存申请都有相同的调用栈，所以libc_malloc_debug.so以调用栈为Key，使用哈希表保存尚未释放的内存申请记录。

每次申请内存时，会额外申请分配一个头部指针，并在哈希表中记录本次的内存申请，最后将头部指针指向哈希表中的记录。

对于之前已经记录过内存分配调用栈，就只需要对分配次数自增即可。

-> PointerData::AddBacktrace(size_t num_frames)

每次释放内存时，就根据头部指针，消去哈希表中对应的记录。

-> PointerData::RemoveBacktrace(size_t hash_index)

提取哈希表的记录，就是进程当前尚未释放的内存记录

-> PointerData::GetInfo(uint8_t** info, size_t* overall_size, size_t* info_size, size_t* total_memory, size_t* backtrace_size)

• 输出当前进程尚未释放的内存对应的申请调用栈

Android N OS之后，Google有native_heapdump_viewer.py脚本，已经不需要我们自己写代码来解析获得的哈希表内容了。

这里补充略微尴尬的一点，Android N在返回结果的时候，将保存分配次数的变量，错误地赋值为调用栈栈帧数，导致脚本不得不作出规避和适配。

有兴致围观谷歌bug的话，可以对比Android N 和 O返回信息的函数：

void TrackData::GetInfo(DebugData& debug, uint8_t** info, size_t* overall_size, size_t* info_size, size_t* total_memory, size_t* backtrace_size)

• 找出内存泄漏的调用栈

native_heapdump_viewer.py生成的HTML文件，是树状结构。树的每一个节点代表一个栈帧，叶子节点就是申请内存的地方。

通过对比重新20次和40次的HTML文件，找上升最快的调用栈，就基本上是内存泄漏的地方。