1.MAT简介
MAT（Memory Analyzer Tools）,MAT是一款非常强大的内存分析工具，在Eclipse中有相应的插件，同时也有单独的安装包。在进行内存分析时，只要获得了反映当前设备内存映像的hprof文件，通过MAT打开就可以直观地看到当前的内存信息。一般说来，这些内存信息包含：
所有的对象信息，包括对象实例、成员变量、存储于栈中的基本类型值和存储于堆中的其他对象的引用值。
所有的类信息，包括classloader、类名称、父类、静态变量等
GCRoot到所有的这些对象的引用路径
线程信息，包括线程的调用栈及此线程的线程局部变量（TLS）
2.MAT基础
2.1 支配树
支配树(Dominator Tree)：描述对象的引用关系。支配者被回收，被支配对象也被回收。
浅堆(Shallow Heap)：表示对象本身占用内存的大小，不包含对其他对象的引用，也就是对象头加成员变量（不是成员变量的值）的总和。
一个对象结构所占用的内存大小
浅堆大小和对象的内容无关，只和对象的结构有关
深堆(Retained Heap)：对象自己的Shallow Heap，并加上从该对象能直接或间接访问到对象的Shallow Heap之和。换句话说，Retained Heap是该对象GC之后所能回收到内存的总和。
一个对象被GC回收后，可以真实释放的内存大小
只能通过对象访问到的（直接或者间接）所有对象的浅堆之和 （支配树）
分析时重点关注深堆
入引用(incoming)：当前对象被哪些对象引用
出引用(outgoing)：当前对象引用了哪些对象
保留集(Retained Set)：对象本身和他持有引用的对象和这些对象的retained set所占内存大小的总和。假定一些对象会由于对象X被垃圾回收（GC）后，也同时需要被GC掉，那么这些对象就属于X的Retained Set。注意，Retained Set是包含X本身的。
虽然说MAT定义的支配树和上图中的引用树稍有不同，但是二者的本质都可以反映一个对象如果被回收，有多少内存可以同时得到释放，只不过支配树的定义下可以更精确地反映这个数量。如果你感兴趣，可以继续看我之后的对支配树的概念解释，如果一时理解不过来可以跳过，把支配树简单想象成引用树即可。
实际上支配树就是从引用树演化而来。所谓支配，例如x对象支配y对象，就是在引用树当中，一条到y的路径必然会经过x；所谓直接支配，例如x直接支配y，指的是在所有支配y的对象中，x是y最近的一个对象。支配树就是反映的这种直接支配关系，在支配树种，父节点必然是子节点的直接支配对象，下图就是一个从引用树到支配树的转换示意图：
上面这幅图右边就是从左边转换而来形成的支配树，这里特别对C节点形成的子树做一下说明。CDE及DF、EG的关系就不用多说，从引用树和我们刚才对支配概念的阐述可以直接得出结论，关键是H节点，H节点在支配树种既不是D的子节点也不是E的子节点是因为，在引用树当中，能够到达H的路径有两条，DEFG节点都不是到达它的路径上必须经过的节点，符合这个条件的只有C节点，因此在支配树中H是C的子节点。现在仔细观察支配树可以发现，一个节点的子树正好就是这个节点对应的retained set。比如，如果D节点被回收，那么就可以释放DF对象所占的内存，但是H所占的内存还不能得到释放，因为可能G还在引用着H，这也是为什么在支配树中H是C节点的子节点的原因，只有C节点被回收了才一定能够回收H节点所占的内存。
说了这么多，MAT中Dorminator Tree到底能够用到什么上面？我认为，它主要可以用于诊断一个对象所占内存为什么会不断膨胀，一个对象膨胀，就说明它对应到支配树中的子树就越来越庞大，只要分析这个对象对应的子树，确定那些对象是不应该出现在子树中就可以对问题手到病除。
2.2 对象引用（Reference）
对象引用按从最强到最弱有如下级别，不同的引用（可到达性）级别反映了对象的生命周期：
强引用（Strong Ref）：通常我们编写的代码都是强引用，于此相对应的是强可达性，只有去掉强可达性，对象才能被回收。
软引用（Soft Ref）：对应软可达性，只要有足够的内存就一直保持对象，直到发现内存不足且没有强引用的时候才回收对象。
弱引用（Weak Ref）：比软引用更弱，当发现不存在强引用的时候会立即回收此类型的对象，而不需要等到内存不足。通过java.lang.ref.WeakReference和java.util.WeakHashMap类实现。
虚引用（Phantom Ref）：根本不会在内存中保持该类型的对象，只能使用虚引用本身，一般用于在进入finalize()方法后进行特殊的清理过程，通过java.lang.ref.PhantomReference实现。
2.3 GC Roots和Reference Chain
GC Root：回收不是GC Root的对象且没被GC Root引用的对象，GC Roots是reference chain的起点
JVM在进行GC的时候是通过使用可达性来判断对象是否存活，通过GC Roots（GC根节点）的对象作为起始点，从这些节点开始进行向下搜索，搜索所走过的路径成为Reference Chain（引用链），当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连（用图论的话来说就是从GC Roots到这个对象不可达）时，则证明此对象是不可用的。
如下图所示，对象object 5、object 6、object 7虽然互相有关联，它们的引用并不为0，但是它们到GC Roots是不可达的，因此它们将会被判定为是可回收的对象。
3.MAT功能
主界面如下所示：
接下来介绍界面中常用到的功能：
Overview视图，即概要界面，显示了概要的信息，并展示了MAT常用的一些功能。
Details 显示了一些统计信息，包括整个堆内存的大小、类（Class）的数量、对象（Object）的数量、类加载器（Class Loader)的数量。
Biggest Objects by Retained Size 使用饼图的方式直观地显示了在JVM堆内存中最大的几个对象，当光标移到饼图上的时候会在左边Inspector和Attributes窗口中显示详细的信息。
Actions 这里显示了几种常用到的操作，算是功能的快捷方式，包括 Histogram、Dominator Tree、Top Consumers、Duplicate Classes，具体的含义和用法见下面；
Reports 列出了常用的报告信息，包括 Leak Suspects和Top Components，具体的含义和内容见下；
Step By Step 以向导的方式引导使用功能。
直方图，柱状图显示，可以查看每个类的实例（即对象）的数量和大小。
支配树，列出Heap Dump中处于活跃状态中的最大的几个对象，默认按 retained size进行排序，因此很容易找到占用内存最多的对象。
MAT提供了一个对象查询语言（OQL），跟SQL语言类似，将类当作表、对象当作记录行、成员变量当作表中的字段。通过OQL可以方便快捷的查询一些需要的信息，是一个非常有用的工具。
此工具可以查看生成Heap Dump文件的时候线程的运行情况，用于线程的分析。显示对象的引用：
可以查看分析完成的HTML形式的报告，也可以打开已经产生的分析报告文件，子菜单项如下图所示：
常用的主要有Leak Suspects和Top Components两种报告：
Leak Suspects 可以说是非常常用的报告了，该报告分析了 Heap Dump并尝试找出内存泄漏点，最后在生成的报告中对检测到的可疑点做了详细的说明；
Top Components 列出占用总堆内存超过1%的对象。
提供了在分析过程中用到的工具，通常都集成在了右键菜单中，在后面具体举例分析的时候会做详细的说明。如下图：
这里仅针对在 Overview 界面中的 Acations中列出的两项进行说明：
Top Consumers 按类、类加载器和包分别进行查询，并以饼图的方式列出最大的几个对象。菜单打开方式如下：
Duplicate Classes 列出被加载多次的类，结果按类加载器进行分组，目标是加载同一个类多次被类加载器加载。使用该工具很容易找到部署应用的时候使用了同一个库的多个版本。菜单打开方式如下图：
通过十六进制的地址查找对应的对象，见下图：
浅堆、深堆
参考：
