jmap与jhat

小灰灰 2020-05-15 14:29 816阅读 0赞

#  jmap与jhat

jmap(Java Memory Map)命令可以获得运行中的jvm的堆的快照，从而可以离线分析堆，以检查内存泄漏，检查一些严重影响性能的大对象的创建，检查系统中什么对象最多，各种对象所占内存的大小。

**命令语法：**

jmap [option] `<pid>`

其中pid可以通过jps命令获取，option可选项如下：

-heap：打印jvm 内存整体使用情况

-histo[:live]：打印jvm heap的直方图。其输出信息包括类名，对象数量，对象占用大小。

-dump:`<dump-options>`：dump java内存到二进制文件中。

dump-options:

live    是否只dump当前存活的对象，如果不指定，将会dump所有的对象，包括待回收的对象。

format=b   文件的格式

file=`<file>`  指定文件的输出位置

-permstat：打印permanent generation heap情况

上述命令中的-histo和-dumo都包含一个live选项，如果指定live，在统计前会进行full gc，因此不加live的堆大小要大于加live堆的大小。

**命令使用**

***1、打印jvm 内存整体使用情况***

jmap -heap pid

可以观察到New Generation（Eden Space，From Space，To Space）,tenured generation,Perm Generation的内存使用情况

```shell
[root@www wangxiaoxiao]# jmap -heap 12446

Attaching to process ID 12446, please wait...

Debugger attached successfully.

Server compiler detected.

JVM version is 25.65-b01

using parallel threads in the new generation.

using thread-local object allocation.

Concurrent Mark-Sweep GC

Heap Configuration:

MinHeapFreeRatio         = 40

MaxHeapFreeRatio         = 70

MaxHeapSize              = 536870912 (512.0MB)

NewSize                  = 134152192 (127.9375MB)

MaxNewSize               = 134217728 (128.0MB)

OldSize                  = 65536 (0.0625MB)

NewRatio                 = 2

SurvivorRatio            = 8

MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)

CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)

MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB

G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)

Heap Usage:

New Generation (Eden + 1 Survivor Space):

capacity = 120782848 (115.1875MB)

used     = 80598816 (76.86502075195312MB)

free     = 40184032 (38.322479248046875MB)

66.73034899789745% used

Eden Space:

capacity = 107413504 (102.4375MB)

used     = 75663840 (72.15866088867188MB)

free     = 31749664 (30.278839111328125MB)

70.44164577295606% used

From Space:

capacity = 13369344 (12.75MB)

used     = 4934976 (4.70635986328125MB)

free     = 8434368 (8.04364013671875MB)

36.91262637867647% used

To Space:

capacity = 13369344 (12.75MB)

used     = 0 (0.0MB)

free     = 13369344 (12.75MB)

0.0% used

concurrent mark-sweep generation:

capacity = 198795264 (189.5859375MB)

used     = 138417264 (132.00498962402344MB)

free     = 60378000 (57.58094787597656MB)

69.62804908672271% used

44470 interned Strings occupying 5924248 bytes.
```

**2、查看类名，对象数量，对象占用大小**

jmap -histo[:live] pid

可以观察heap中所有对象的情况（heap中所有生存的对象的情况）。包括对象数量和所占空间大小。

```shell
[root@www wangxiaoxiao]# jmap -histo 12446 | more

num     #instances         #bytes  class name

----------------------------------------------

1:        648278       81563800  [C

2:        252059       30068112  [B

3:        502067       12049608  java.lang.String

4:         53315        8825728  [I

5:        114705        8823824  [Ljava.lang.Object;

6:        210107        6723424  java.util.HashMap$Node

7:         60821        5352248  java.lang.reflect.Method

8:         62414        5060664  [S

9:         54688        4812544  java.util.jar.JarEntry

10:        131308        4201856  org.springframework.boot.loader.util.AsciiBytes

11:         28337        3420512  [Ljava.util.HashMap$Node;

12:         59001        3304056  org.springframework.boot.loader.jar.JarEntryData

13:         87337        2794784  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node

14:         69859        2794360  java.lang.ref.SoftReference

15:         36298        2613456  java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$ScheduledFutureTask

16:         22683        2497536  java.lang.Class

17:         60280        2411200  java.util.LinkedHashMap$Entry

18:         27206        1741184  java.net.URL

19:         56643        1359432  java.util.concurrent.ConcurrentSkipListMap$Node

20:         22687        1270472  java.util.LinkedHashMap

21:         23984        1151232  java.util.HashMap

22:         15122        1088784  org.springframework.boot.loader.jar.JarURLConnection

23:         26521        1060840  java.util.TreeMap$Entry

24:         57292         916672  java.lang.Object

25:         27960         894720  java.util.Hashtable$Entry

26:         36242         869808  java.util.concurrent.Executors$RunnableAdapter

27:           931         838160  [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node;
```

输出说明：

instances列：表示当前类有多少个实例。

bytes列：说明当前类的实例总共占用了多少个字节

class name列：表示的就是当前类的名称，class name 解读：

B代表byte

C代表char

D代表double

F代表float

I代表int

J代表long

Z代表boolean

前边有[代表数组，[I 就相当于int[]

对象用[L+类名表示

**手工dump内存到本地文件**

jmap -dump:file=heap.map  12446

```
[root@www wangxiaoxiao]# jmap -dump:file=heap.map  12446
Dumping heap to /home/wangxiaoxiao/heap.map ...

Heap dump file created
```

**jhat(Java Heap Analyse Tool)**

用途：是用来分析java堆的命令，可以将堆中的对象以html的形式显示出来，包括对象的数量，大小等等，并支持对象查询语言

使用：

```shell
[root@www wangxiaoxiao]# jhat heap.map #heap.map是通过jmap -dump:file=heap.map pid命令导出

Reading from heap.map...

Dump file created Tue Feb 14 10:50:34 CST 2017

Snapshot read, resolving...

Resolving 2570075 objects...

Chasing references, expect 514 dots

...........................................................................................................................

................................................................................................................

Eliminating duplicate references

.............................................................................................................................

................................................................................................................

.................................................................................................................

Snapshot resolved.

Started HTTP server on port 7000

Server is ready.
```

访问 `http://localhost:7000，`就可以查看详细的内存信息

关于jhat，不打算多说，因为一般实际开发中，很少使用jhat来直接对内存dump文件进行分析。下面介绍一个MAT，这个用的比较多。

**MAT(Memory Analyzer Tool)**

MAT是一个eclipse的插件，上手起来比较快。它能够快速的分析dump文件，可以直观的看到各个对象在内存占用的量大小，以及类实例的数量，对象之间的引用关系，找出对象的GC Roots相关的信息，此外还能生成内存泄露报表，疑似泄露大对象的报表等等。

安装MAT

```shell
可以选择eclipse插件的方式安装

http://download.eclipse.org/mat/1.3/update-site/

也可以选择单独MAT程序下载安装

http://www.eclipse.org/mat/downloads.php
```

**内存溢出时，自动保存dump文件**

前面是手工导出内存dump映射文件，如果应用已经在线上运行，为了能获取应用出现内存溢出时获得heap dump文件，以便在之后分析，可以在JVM启动时指定参数：-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，JVM会在遇到OutOfMemoryError时保存一个“堆转储快照”，并将其保存在一个文件中。 文件路径通过-XX:HeapDumpPath指定。

案例

```java
public class OomDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String,Long> map=new HashMap<String, Long>();
        for (long i = 0; i < Long.MAX_VALUE; i++) {
            map.put(i+"",i);
        }
    }
}
```

设置虚拟机参数为：-Xmx40m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=D:\Java\dump.hprof

执行程序，很快会抛出异常：

```shell
java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

Dumping heap to D:\Java\dump ...

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

Heap dump file created [55940678 bytes in 0.556 secs]

at java.lang.StringBuilder.toString(StringBuilder.java:405)

at oom.OomDemo.main(OomDemo.java:13)

at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)

at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:57)

at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)

at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:606)