JVM系列(二十七) JVM调优实战-MAT内存分析Dump文件-SystemOverview

贾子杰
1,432 阅读6分钟

MAT内存分析Dump文件

前面我们讲解了MAT内存分析工具，如何在JDK8的情况下启动成功，今天我们主要讲解下，如何使用MAT来分析内存Dump堆栈快照文件，便于我们在遇到OOM情况下，能够快速的定位到内存溢出或者内存泄漏的问题

1.MAT工具使用

MAT不是一个万能工具，它并不能处理所有类型的堆存储文件。但是大部分的文件我们都可以处理,在分析Dump文件之前,我们首先了解,为什么会出现OOM(OutOfMemoryError)

通常来说,出现OOM问题的原因,分为以下2种：

  1. 内存泄露，JVM内存中的对象已经死了,没有任何可达路径及引用,但是对象没有被回收,GC线程没有清理掉这部分垃圾对象

    此刻我们必须通过工具通过找出对象未被回收的原因, 定位泄露的代码位置，解决问题

  2. 内存溢出，内存中的对象都还必须存活着，但是 JVM堆的 空间不够,空间无法给新的对象分配地址, 有可能是正常业务,你的堆栈设置较小,业务量比较大就会出现这种问题

    此刻,我们要检查JVM设置, 检查堆设置大小（-Xmx与-Xms），检查代码是否存在对象生命周期太长,存活周期过长、检查对象持有状态时间过长的情况, 避免出现这种大对象长时间持有的场景。

1.1 程序启动，Dump堆栈快照

我们依旧采用SpringBoot项目 启动， 然后配置Controller

通过模拟Http请求，设置JVM参数100M，然后通过 50次并发量 来增加内存，造成内存OOM，生成Dump文件

@GetMapping("/test")
private String test(Integer num) {
    try {
        byte[] b = null;
        for (int i = 1; i <= num; i++) {
            //设置 2M的对象
            log.info("======== " + i + "次添加2M对象");
            b = new byte[2 * 1024 * 1024];
            Thread.sleep(3000);

        }
    } catch (Exception e) {
        log.error(e.getMessage(), e);
    }

    return "success";

}
1.2 启动MAT内存分析工具

下面我们直接启动MAT内存分析工具

image.png

然后选择自己的快照文件， Open a Heap Dump 打开快照文件

选择默认的 Leak Suspects Report（内存泄露怀疑分析报告）->选择Finish

image.png

点击 Finish 完成

2.MAT分析Dump文件

打开Dump文件后，我们看到的是下面的界面，是一个饼状图，我们看下饼状图到底有什么意思，展示的Problem suspect 和Reminder到底是什么意思

  • Leak Suspects 内存泄漏分析
  • System Overview 系统概览信息
  • OverView 饼状图，显示堆内存 Total 68.2M 堆一共68M
  • Problem Suspect 1 内存泄漏排查点, 有可能发生内存泄漏的地方，内存大小占用 58.1M
  • Remainder 内存正常的地方

image.png

下面我们来看下System Overview， 后面会逐个分析 Problem Suspect 1 内存泄漏排查点1， 及 Over概览信息， 本文我们主要讲解 System Overview 系统概览信息，看下有哪些信息

3.System Overview 系统概览信息

点击System Overview 可以看到以下信息，有时候从这里就可以直接定位到问题

  • Heap Dump Overview 堆栈Dump文件快照的概览信息
  • System Properties 系统变量属性信息
  • Thread Overview 线程概览信息
  • Top Consumers 通过图形列出最大的大对象Object 信息，内层又分为 Biggest Objects大对象信息， Biggest Top Level Dominator Classes 挨个计算占用内存的都是什么东西，Biggest Top-Level Dominator Packages 比较大的包文件信息等
  • Class Histogram 类的大对象信息

image.png

3.1 Heap Dump Overview 堆栈Dump文件快照的概览

系统概览信息 如下 System Overview

属性信息解释
Used heap dump68.2 MB堆大小 68.2M
Number of objects156,800对象数量 156800个
Number of classes6,056Class类数量6056个
Number of class loaders30class loaders 类加载器数量 30个
Number of GC roots2,551GC root根节点2551
Formathprof堆栈保存格式 hprof
JVM version虚拟机格式
TimeGMT+8 23:49:46时区信息
Date2023年4月17日时间信息
Identifier size64-bit位数
Compressed object pointerstrue是否压缩 true
File pathC:\Users\jzj\Desktop\java_pid13952.hprofhprof堆快照文件路径信息
File length83,511,127hprof堆快照文件大小
3.2 System Properties 系统变量属性信息

点击 System Properties ，可以查看系统变量属性信息，我们比较熟知的信息都在里面，我们列举几个比较熟知的信息，如下

  • file.encoding 文件编码格式 UTF-8
  • java.class.path classpath配置信息
  • java.home JDK安装路径信息
  • java.io.tempdir java临时文件信息
  • java.runtime.version java运行版本System Properties 1.8.0_181-b13

image.png

3.3 Thread Overview 线程概览信息

点击线程概览信息，我们可以看到线程的信息，包括线程名字，线程浅堆Shallow Heap及 深堆 Retained Heap等信息,介绍之前，我们介绍下Shallow Heap 和 Retained Heap

  • Shallow Heap 浅堆
    • 浅堆的意思是是说当前对象本身自身的大小（一个对象由对象头 和 该对象实例数据 及对象头对齐填充信息构成）
  • Retained Heap 深堆
    • 深堆是一种统计的结果，统计的就是该对象及对象引用信息，如果当前对象被回收了，那么它及它的引用在一起，可以一共回收掉多少内存

下面我们介绍下 线程概览信息 image.png

  • Object / Stack Frame 线程堆栈信息
    • org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread @ 0xfa59de78
  • Name 线程名字
    • http-nio-8078-exec-11
  • Shallow Heap 浅堆大小
    • 128 浅堆大小128
  • Retained Heap 深堆大小，能回收的内存
    • 2,100,400 回收该对象 可以回收 2,100,400的内存空间
  • Max. Locals' Retained Heap 最大本地深堆信息
  • Context Class Loader class类加载器信息
    • org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatEmbeddedWebappClassLoader @ 0xfa4b9d38
  • Is Daemon 是否是守护线程
    • true 是守护线程
  • Priority 线程优先级
    • 优先级 5
  • State 线程状态
    • alive, sleeping, waiting, waiting with timeout 活跃，休眠，等待等状态
  • State value 状态值
    • 0xe1 16进制的状态值
3.4 Top Consumers 通过图形列出最大的大对象Object 信息

Top Consumers 通过图形列出最大的大对象Object 信息，内层又分为 Biggest Objects大对象信息， Biggest Top Level Dominator Classes 挨个计算占用内存的都是什么东西，Biggest Top-Level Dominator Packages 比较大的包文件信息等,下面我们依次看下

Biggest Objects Overview 概览信息，也就是大对象信息饼状图 image.png

Biggest Objects 大对象具体信息，包括浅堆，深堆信息 image.png

Biggest Top Level Dominator Classes Overview概览 占用内存计算，可以看到每个对象的具体占用内存信息的饼状图

image.png

Biggest Top Level Dominator Classes 实际信息 ,包括数量， 占用内存大小， 深堆大小， 深堆占用的比例信息等 image.png

Biggest Top-Level Dominator Packages 比较大的包文件信息

image.png

3.5 Class Histogram 类的大对象信息

Class Histogram 类的大对象信息， 包括对象数量， 深堆大小，浅堆大小等

image.png

至此，本文使用MAT对OOM溢出的堆快照信息进行了分析，这次我们主要讲解了第一个System Overview系统概览信息，在这里主要是为了看到堆，对象，类，深堆，浅堆信息，首先我们的看懂MAT的这些信息，才能更好的分析定位内存溢出

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