Eclipse MAT：淺堆 vs 保留堆
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來自：唐尤華
https://dzone.com/articles/eclipse-mat-shallow-heap-retained-heap
有沒有想要搞清楚淺堆（Shallow Heap）和保留堆（Retained Heap）之間的區別？
Eclipse MAT（內存分析器工具
）
是功能強大的堆轉儲分析工具，用來調試與內存相關的問題非常方便。
在 Eclipse MAT 中，會報告兩種類型的對象大小：
淺堆
保留堆
在本文中，讓我們一起研究它們之間的區別，並探索它們是如何計算出來的。
圖1 內存中的對象
通過示例可以更輕鬆地掌握新概念。假設應用程序有一個對象模型，如圖1所示：
對象 A 持有對象 B 和 C 的引用
對象 B 持有對象 D 和 E 的引用
對象 C 持有對象 F 和 G 的引用
假設每個對象佔用10個位元組的內存。現在，讓我們基於這個場景開始研究。
1. 淺堆的大小
記住：對象的淺堆指它在內存中的大小。在示例中，每個對象大約佔10個位元組，所以每個對象的淺堆大小是10個位元組，非常簡單。
2. B 的保留堆大小
從圖1可以看到，物體 B 持有對物體 D 和 E 的引用。 因此，如果對象 B 從內存中被垃圾回收，那麼就不再持有對象 D 和 E 的活動引用。這意味著 D 和 E 也可以被垃圾回收。 保留堆指當特定對象被垃圾回收後即將釋放的內存大小。 因此，B 的保留堆大小：
= B 的淺堆大小 + D 的淺堆大小 + E 的淺堆大小
= 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes
= 30位元組
因此 B 的保留堆大小為30位元組。
3. C 的保留堆大小
對象 C 包含對象 F 和 G 的引用，因此，如果對象 C 從內存中被垃圾回收，那麼就不再持有對象 F 和 G 的引用。這意味著 F 和 G 也可以被垃圾收集。C 的保留堆大小：
= C 的淺堆大小 + F 的淺堆大小 + G 的淺堆大小
= 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes
= 30位元組
因此 C 的保留堆大小也是30位元組。
圖2 對象淺堆的大小和保留堆大小
4. A 的保留堆大小
對象 A 持有對象 B 和 C 的引用，而對象 B 和 C 又持有對象 D、 E、 F 和 G 的引用，因此，如果對象 A 從內存中被垃圾回收，那麼對象 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 的淺堆大小 + B 的淺堆大小 + C 的淺堆大小 + D 的淺堆大小 + E 的淺堆大小 + F 的淺堆大小 + G 的淺堆大小
= 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes
= 70位元組
這時我們可以得出結論，A 的保留堆大小為70位元組。
5. D、 E、 F 和 G 的保留堆大小
D 的保留堆大小為10位元組，但這隻包括它們的淺堆大小。這是因為 D 不包含任何其他對象的活動引用。因此，如果 D 被垃圾回收，不會從內存中刪除任何其他對象。同樣道理，E、 F 和 G 的保留堆大小也只有10位元組。
6. 讓我們把研究變得更有趣
現在，讓我們把研究變得更有趣一點，這樣能夠對淺堆和保留堆大小理解得透徹。在示例中讓對象 H 加入對 B 的引用。注意，對象 B 已被對象 A 引用，現在 A 和 H 持有對象 B 的引用。 這種情況下，讓我們研究一下保留堆大小會發生什麼改變。
圖3 對象 B 的新引用
在這種情況下，對象 A 的保留堆大小將減少到40位元組。吃驚不？疑惑嗎？
如果對象 A 被垃圾回收，那麼將對象 C、 F 和 G 的引用將不復存在。因此，只有對象 C、 F 和 G 會被垃圾回收。另一方面，對象 B、 D 和 E 將繼續存在於內存中，因為 H 持有對 B 的活動引用。因此，即使 A 被垃圾回收，B、 D 和 E 也不會從內存中刪除。
因此，A 的保留堆大小為：
= A 的淺堆大小 + C 的淺堆大小 + F 的淺堆大小 + G 的淺堆大小
= 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes + 10 bytes
= 40位元組
A 的總保留堆大小將變為40位元組。所有其他對象的保留堆大小保持不變，因為它們的引用沒有變化。
希望本文有助於澄清 Eclipse MAT 中淺堆大小和保留堆大小的計算原理。你還可以考慮使用
HeapHero
，這是另一個強大的堆轉儲分析工具，它能計算由於不良編程實踐浪費的內存大小，像如重複對象、過度分配數據結構且利用不足、數據類型定義不佳等。
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