[面试题]java程序内存泄漏怎么排查

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于 2022-04-05 19:53:57 首次发布

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本文详细介绍了如何通过命令行工具（如`jstat`, `jmap`, `jstack`）诊断Java内存泄漏，包括模拟内存溢出场景、观察GC行为，以及使用JProfiler和MAT工具进行深入分析。关键步骤包括设置初始和最大内存，模拟内存消耗，观察FGC频率和释放内存情况。

java程序内存泄漏怎么排查

首先了解几个命令
怎么判断当前程序有没有出现内存溢出
出现内存溢出怎么办
总结

上文提到面试碰到CPU占满时的问题解决，决心把内存泄漏的问题也一起看一看，如果有更好的方案，评论区请指教。

首先了解几个命令

pId 为程序id

# 获取当前linux上部署的所有java程序 pid和运行占有资源情况（俩个都可以）
ps -aux|grep java
top $(ps -e | grep java | awk '{print $1}' | sed 's/^/-p/')
#获取某个java程序所有线程资源占用情况
top -Hp [pId]
# 获取某个java程序的线程执行情况（会展示在哪个类的哪一行）
jstack   [pId]
# 获取某个java程序的gc情况
jstat -gcutil  [pId] 
# 获取某个java程序的gc情况 每秒获取一次 获取10次
jstat -gcutil  [pId]  1000 10
# 将某个java程序的heap（堆）情况写入heap.hprof文件
 jmap -dump:format=b,file=heap.hprof  [pId]

怎么判断当前程序有没有出现内存溢出

模拟代码

ps：模拟代码大概要执行10分钟才会溢出，可以加入多个String多个集合实现快些。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @Author 打工人
 * @Date 2022/4/4 下午9:14
 * @Version 1.0
 * @Remarks
 */
public class SystemOOMTest {

    public static final String SYSTEM_OOMTEST_STR = "SYSTEM_OOMTEST_STR";
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        String thisStr;
        List<String> oomObjs = new ArrayList<String>();
        while (true){
            thisStr = SYSTEM_OOMTEST_STR + i++;
            oomObjs.add(thisStr);
            try {
                Thread.sleep(100L);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(thisStr);
        }
    }

}

模拟步骤

jvm初始和最大内存设置2M运行

javac SystemOOMTest2.java
java -Xms2M -Xmx2M SystemOOMTest2

判断依据

每10秒展示一次gc 获取10次

jstat -gcutil 13869 10000 10

请添加图片描述
想了解图中每一项参数点这里
E为Edan区，新创建的string对象都会放在该区，图中展示的是占用比例。
jvm的对象创建机制为先存储Edan区（大对象会直接存储在Old区），存满后，执行YGC，没有被GC到的对象复制到S0或者S1区，都存满还是没有可用内存的话将S区的对象存储在O（Old）区，Old区存满之后执行FGC（FullGC）。

java程序内存溢出判断的大依据为FGC的次数，如果FGC次数很频繁且每次GC完释放的内存很少就有可能是出现了内存溢出。（为什么是有可能呢，因为也有情况是内存确实不够用）

出现内存溢出怎么办

最原始的方法

将java程序的堆占用情况输出到heap.hprof文件中，然后使用解析工具进行解析，解析完成之后查看实例占用多的类。然后进入代码分析，查看为什么没有被回收。
format=b：表示生成二进制类型的dump文件
PS：执行下面语句jvm会执行一次FGC，并且会造成程序挂起（线上慎用）。文件大的话在解析时也会很慢。

 jmap -dump:format=b,file=heap.hprof [pId]

使用JProfiler解析hprof文件

在这里插入图片描述

在线dump文件分析网站https://console.heapdump.cn/

在这里插入图片描述

MAT

楼主最开始也尝试的这个工具，不过 MAC上面安装的1.8.0版本的，打开解析面板是空白的。

第二种方案

最好能在本地复盘。通过查看线上日志，和近期的发版内容，用户增量一起结合起来看。毕竟线上真遇见了，堆内存占用会很大，在写出的时候java程序会挂起，影响运行。

代码层面最好避免这种情况，使用完的对象和集合要确定会不会被jvm正常GC掉。

PS：堆中的实例对象GC依据为当前实例对象还有无地方引用。

总结

定位到内存占用过高的java程序pid
查看java程序的gc情况
如果FGC次数很频繁导出一份heap数据
使用解析工具解析heap

其他：注意代码规范，使用完的实例对象要确保能被回收掉。

希望本文可以帮到你。