JVM故障分析及性能优化:JVM Heap Dump(堆转储文件)的生成和MAT

时间:2022-11-30 14:59:15

使用 jmap 命令生成


jmap?命令是JDK提供的用于生成堆内存信息的工具,可以执行下面的命令生成Heap Dump:

<code>jmap -dump:live,format=b,file=heap-dump.bin <pid>

</code><button>复制</button>

其中的pid是JVM进程的id,heap-dump.bin是生成的文件名称,在执行命令的目录下面。推荐此种方法。

使用 JConsole 生成


JConsole是JDK提供的一个基于GUI查看JVM系统信息的工具,既可以管理本地的JVM,也可以管理远程的JVM,可以通过下图的?dumpHeap?按钮生成 Heap Dump文件。

JVM故障分析及性能优化:JVM Heap Dump(堆转储文件)的生成和MAT

在JVM中增加参数生成


在JVM的配置参数中可以添加?-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError?参数,当应用抛出 OutOfMemoryError 时自动生成dump文件;

在JVM的配置参数中添加?-Xrunhprof:head=site?参数,会生成java.hprof.txt 文件,不过这样会影响JVM的运行效率,不建议在生产环境中使用(未亲测)。

常见的Heap Dump文件分析工具


JVM Heap Dump文件可以使用常用的分析工具如下:

jhat


jhat 是JDK自带的用于分析JVM Heap Dump文件的工具,使用下面的命令可以将堆文件的分析结果以HTML网页的形式进行展示:

<code>jhat <heap-dump-file>

</code><button>复制</button>

其中 heap-dump-file 是文件的路径和文件名,可以使用?-J-Xmx512m?参数设置命令的内存大小。执行成功之后显示如下结果:

Snapshot resolved. Started HTTP server on port 7000 Server is ready.

Eclipse Memory Analyzer(MAT)


Eclipse Memory Analyzer(MAT)是Eclipse提供的一款用于Heap Dump文件的工具,操作简单明了,下面将详细进行介绍。

IBM Heap Analyzer


IBM Heap Analyzer 是IBM公司推出的一款用于分析Heap Dump信息的工具,下载之后是一个jar文件,执行结果如下:

JVM故障分析及性能优化:JVM Heap Dump(堆转储文件)的生成和MAT

Memory Analyzer的安装和使用


如前文所述,Eclipse Memory Analyzer(简称MAT)是一个功能丰富且操作简单的JVM Heap Dump分析工具,可以用来辅助发现内存泄漏减少内存占用。

使用 Memory Analyzer 来分析生产环境的 Java 堆转储文件,可以从数以百万计的对象中快速计算出对象的 Retained Size,查看是谁在阻止垃圾回收,并自动生成一个 Leak Suspect(内存泄露可疑点)报表。

下载与安装


Eclipse Memory Analyzer(MAT)支持两种安装方式,一是Eclipse插件的方式,另外一个就是独立运行的方式,建议使用独立运行的方式。

在?Eclipse Memory Analyzer Open Source Project | The Eclipse Foundation

pse Memory Analyzer Open Source Project | The Eclipse Foundation")?下载安装MAT,启动之后打开 File - Open Heap Dump… 菜单,然后选择生成的Heap DUmp文件,选择 “Leak Suspects Report”,然后点击 “Finish” 按钮。

JVM故障分析及性能优化:JVM Heap Dump(堆转储文件)的生成和MAT

主界面


第一次打开因为需要分析dump文件,所以需要等待一段时间进行分析,分析完成之后dump文件目录下面的文件信息如下:

JVM故障分析及性能优化:JVM Heap Dump(堆转储文件)的生成和MAT

上图中 heap-27311.bin 文件是原始的Heap Dump文件,zip文件是生成的html形式的报告文件。

打开之后,主界面如下所示:

JVM故障分析及性能优化:JVM Heap Dump(堆转储文件)的生成和MAT

接下来介绍界面中常用到的功能:

JVM故障分析及性能优化:JVM Heap Dump(堆转储文件)的生成和MAT

Overview

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。

Histogram Histogram

直方图,可以查看每个类的实例(即对象)的数量和大小。

Dominator Tree

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。

OQL

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。

Thread Overview

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。

Run Expert System Test

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:

JVM故障分析及性能优化:JVM Heap Dump(堆转储文件)的生成和MAT

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。

Open Query Browser

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: