Eclipse MAT：浅堆 vs 保留堆

内容简介：Eclipse MAT：浅堆 vs 保留堆

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来自：唐尤华

https://dzone.com/articles/eclipse-mat-shallow-heap-retained-heap

有没有想要搞清楚浅堆（Shallow Heap）和保留堆（Retained Heap）之间的区别？

Eclipse MAT（内存分析器工具）是功能强大的堆转储分析工具，用来调试与内存相关的问题非常方便。 在 Eclipse MAT 中，会报告两种类型的对象大小：

1. 浅堆

2. 保留堆

在本文中，让我们一起研究它们之间的区别，并探索它们是如何计算出来的。

图1 内存中的对象

通过示例可以更轻松地掌握新概念。假设应用程序有一个对象模型，如图1所示：

• 对象 A 持有对象 B 和 C 的引用

• 对象 B 持有对象 D 和 E 的引用

• 对象 C 持有对象 F 和 G 的引用

假设每个对象占用10个字节的内存。现在，让我们基于这个场景开始研究。

1. 浅堆的大小

记住：对象的浅堆指它在内存中的大小。在示例中，每个对象大约占10个字节，所以每个对象的浅堆大小是10个字节，非常简单。

2. B 的保留堆大小

从图1可以看到，物体 B 持有对物体 D 和 E 的引用。 因此，如果对象 B 从内存中被垃圾回收，那么就不再持有对象 D 和 E 的活动引用。这意味着 D 和 E 也可以被垃圾回收。 保留堆指当特定对象被垃圾回收后即将释放的内存大小。 因此，B 的保留堆大小：

= B 的浅堆大小 + D 的浅堆大小 + E 的浅堆大小
= 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes
= 30字节

因此 B 的保留堆大小为30字节。

3. C 的保留堆大小

对象 C 包含对象 F 和 G 的引用，因此，如果对象 C 从内存中被垃圾回收，那么就不再持有对象 F 和 G 的引用。这意味着 F 和 G 也可以被垃圾收集。C 的保留堆大小：

= C 的浅堆大小 + F 的浅堆大小 + G 的浅堆大小
= 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes
= 30字节

因此 C 的保留堆大小也是30字节。

图2 对象浅堆的大小和保留堆大小

4. A 的保留堆大小

对象 A 持有对象 B 和 C 的引用，而对象 B 和 C 又持有对象 D、 E、 F 和 G 的引用，因此，如果对象 A 从内存中被垃圾回收，那么对象 B、 C、 D、 E、 F 和 G 的引用就不存在了。

因此 A 的保留堆大小：

= A 的浅堆大小 + B 的浅堆大小 + C 的浅堆大小 + D 的浅堆大小 + E 的浅堆大小 + F 的浅堆大小 + G 的浅堆大小
= 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes
= 70字节

这时我们可以得出结论，A 的保留堆大小为70字节。

5. D、 E、 F 和 G 的保留堆大小

D 的保留堆大小为10字节，但这只包括它们的浅堆大小。这是因为 D 不包含任何其他对象的活动引用。因此，如果 D 被垃圾回收，不会从内存中删除任何其他对象。同样道理，E、 F 和 G 的保留堆大小也只有10字节。

6. 让我们把研究变得更有趣

现在，让我们把研究变得更有趣一点，这样能够对浅堆和保留堆大小理解得透彻。在示例中让对象 H 加入对 B 的引用。注意，对象 B 已被对象 A 引用，现在 A 和 H 持有对象 B 的引用。 这种情况下，让我们研究一下保留堆大小会发生什么改变。

图3 对象 B 的新引用

在这种情况下，对象 A 的保留堆大小将减少到40字节。吃惊不？疑惑吗？

如果对象 A 被垃圾回收，那么将对象 C、 F 和 G 的引用将不复存在。因此，只有对象 C、 F 和 G 会被垃圾回收。另一方面，对象 B、 D 和 E 将继续存在于内存中，因为 H 持有对 B 的活动引用。因此，即使 A 被垃圾回收，B、 D 和 E 也不会从内存中删除。

因此，A 的保留堆大小为：

= A 的浅堆大小 + C 的浅堆大小 + F 的浅堆大小 + G 的浅堆大小
= 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes
= 40字节

A 的总保留堆大小将变为40字节。所有其他对象的保留堆大小保持不变，因为它们的引用没有变化。

希望本文有助于澄清 Eclipse MAT 中浅堆大小和保留堆大小的计算原理。你还可以考虑使用 HeapHero，这是另一个强大的堆转储分析工具，它能计算由于不良编程实践浪费的内存大小，像如重复对象、过度分配数据结构且利用不足、数据类型定义不佳等。

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