Java內存分析利器MAT的使用詳解

本篇內容主要講解“Java內存分析利器MAT的使用詳解”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“Java內存分析利器MAT的使用詳解”吧!

dump文件包含的內容：

1，全部的對象：類，域，原生值和引用；

2，全部的類：classloader，類名，超類，靜態域；

3，GC root：被JVM定義的可觸達的對象；

4，線程棧和本地變量：線程的call stack，本地對象每幀的信息。

dump文件不包含內存的分配信息，因此無法查詢誰創建了哪個對象這樣的信息。

Shallow heap是一個對象占用的內存空間，一個對象需要32或者64bits。

Retained set of X是X在被jvm gc回收后被remove的一組object。

Retained heap of X是在retained set of X中的所有對象的shallow heap size的和。換句話說就是保持X活著需要的內存空間。

通俗的講，shallow heap是一個對象在內存中的實際空間，而retained heap是一個對象被gc回收后內存釋放出來的空間。

這張圖可以看懂什么是leading set什么是retained set。

Dominator tree：定義一個對象x dominate  對象y，當每一條從root開始到y的路徑都經過x。說白了就是只要有y對象的存活，那么一定會有一個x對象。Dominator  tree就是將對象引用圖轉換成的樹形結構。幫助發現在對象間保持alive的依賴，同時也能識別出retained內存的***的chunk。  Immediate dominator x of y是離y最近的dominator。

Dominator tree有幾個屬性：

1，對象x的子樹包含的對象（x dominate的對象集），代表了x的retained set；

2，如果x是y的immediate dominator，那么x的immediate dominator同樣dominate y，以此類推；

3，dominate tree中的邊不代表對象引用圖里對應的邊，并非嚴格的直接的對象引用。

這張圖反應了一個對象引用圖轉換成dominator tree的示例。

Gc root：一個gc根就是一個對象，這個對象從堆外可以訪問讀取。以下一些方法可以使一個對象成為gc根。

1，System class：被Bootstrap或者system類加載器加載的類，比如rt.jar里的java.util.*；

2，JNI local：native代碼里的local變量，比如用戶定義的JNI代碼和JVM的內部代碼；

3，JNI global：native代碼里的global變量；

4，Thread block：當前活躍的線程block中引用的對象；

5，Thread：已經啟動并且沒有stop的線程；

6，busy monitor：被調用了wait()或者notify()或者被synchronized同步的對象，如果是synchronized方法，那么靜態方法指的類，非靜態方法指的是對象；

7，java local：local變量，比如方法的入參和方法內創建的變量；

8，native stack：native代碼里的出入參數，比如file/net/IO方法以及反射的參數；

9，finalizable：在一個隊列里等待它的finalizer 運行的對象；

10，unfinalized：一個有finalize方法的對象，還沒有被finalize，同時也沒有進入finalizer隊列等待finalize；

11，unreachable：不會被觸碰到的對象，在MAT里被標記為root用來retain object，否則是不會在分析中出現的；

12，java stack frame：java棧幀包含了本地變量，當dump被解析時且在preferences里設置過把棧幀當做對象，這時才會產生；

13，unknown：位置的root類型。

接下來是一些獲取dump的方法：

1，在oom時dump：JVM參數：-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

2，交互式環境下dump：

1）JVM參數：-XX:+HeapDumpOnCtrlBreak

2）用外部tools：jmap -dump:format=b,file=<filename.hprof> <pid>

3）用外部tools：jconsole

4）用外部工具：MAT

5）kill -3 <pid>

6）jstack -l <pid> > <dumpfile>

一些排查方法：

1，通過top consumers查找大對象，可以按照class、classloader和package進行group by；

2，通過immediate dominator找到責任對象，對于快速定位一組對象的持有者非常有用，這個操作直接解決了“誰讓這些對象alive”的問題，而不是“誰有這些對象的引用”的問題，更直接高效；

3，運行classloader分析，這個重要性體現在亮點：***，應用使用不同的classloader加載類，第二，不同  classloader加載的類存儲在不同的***代，這理論上也是可以被回收的。當有一個類被不同的classloader加載時，這時要根據各自  loader下的instance數量判斷哪個loader更重要，從而要把另一個回收掉；

4，分析線程，本身heap dump里包含了thread信息，可以通過MAT來查看threads  的overview和detail，detail中有線程的堆內存信息，也有線程棧，同時還包含了操作系統本地棧。假設不做heap  dump，我們檢查到系統有問題，如何通過線程的角度來排查呢？首先top -H -p  <pid>以線程的模式查看java應用的運行情況，找到占用cpu或者內存大的線程，記錄線程id，然后printf %x  <tid>轉為16進制，再jstack -l <pid> > thread.log把java進程的thread  dump出來，從里面找到tid，分析是哪個線程占用了系統資源。

5，分析java容器類，因為java的容器類是最常用來存儲對象的，所以理論上發生內存泄露的風險也***。可以從幾個角度來  看：1）array填充率查詢（填充率fill  ratio是數組中非空元素的比例），打印非原生類型數組的填充率頻率分布，從而排查系統中array的利用率；2）數組按照size分組查詢，打印一個  按size分組的直方圖；3）collection的填充率查詢，ArrayList/HashMap/Hashtable/Properties  /Vector/WeakHashMap/ConcurrentHashMap$Segment；4）collection按照size分組直方圖；5）   查看一個list里的所有對象；6）查看hashmap里的所有對象；7）查看hashset里的對象；8）檢查map的碰撞率；9）檢查所有只有一個常  量的array。

6，分析Finalizer，1）查詢finalizer正在處理的對象；2）查詢finalizer準備處理的對象；3）直接查看finalizer線程；4）查看finalizer線程的thread local對象。

到此，相信大家對“Java內存分析利器MAT的使用詳解”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！