排查Java应用内存问题与相关工具介绍

简介

         最近在工作中偶尔会遇到一些Java应用的内存问题，比如内存的持续增长，或者相关的内存溢出问题。如果没有相关的经验或对相关工具的使用不太熟悉，可能看问题就会比较慢。（当然这种问题一般也不是那么好就直接看出来的）因此做一些总结和简单的分享。

相关工具

• 生成快照

  首先，当问题出现时，往往表现为我们的监控指标异常（内存使用量突然提升或持续提升），或者应用的响应时间缓慢甚至超时。这时我们可以访问到我们的服务器上，查看是哪些进程导致了这样的异常。比如，你可以使用top命令，看到cpu/memory比较高的进程，选择性地进行排查。

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                                                                                                                                                                                                             
15558 root      20   0   11.9g   1.9g   7612 S 138.0  2.0  20033:35 java                                                                                                                                                                                                                
 7132 root      20   0   20.0g   8.5g   7844 S 115.8  9.1  21906:23 java

        根据异常进程对应的PID，我们可以使用jmap命令打印他当前的快照。生成的.hprof文件就是对应的内存快照文件。

jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof PID

        jmap：这是Java Memory Map工具的命令，它是JDK提供的一个命令行工具，用于生成堆转储和查看Java堆信息。

        -dump：这个选项告诉jmap工具执行堆转储操作。

        format=b：这个参数指定了转储文件的格式为二进制（b代表binary）。

        file=wes-heapdump.hprof：这个参数指定了转储文件的名称和路径。在这个例子中，文件名被指定为wes-heapdump.hprof。

        PID：这是要生成堆转储的Java进程的进程ID。你需要将PID替换为实际的进程ID数字。

        有了快照文件，我们就可以将他导入到分析工具中进行分析了。

• jvisualVM

        在JDK的安装路径的bin目录下，我们可以找到jvisualVM

        双击打开后，在左上角选择 文件->装入，选择刚刚生成的.hprof文件，即可将其导入visualvm进行分析。

• Profiler

        visualvm虽然在很多时候可以解决很多问题，但是在我的情况下，我的.hprof文件已经高达20多个G，点导入以后他会直接报内存不足的错。即使我调了参数，加载起来依然非常慢。所以在等待他加载的间隙使用了IntelliJ IDEA自带的工具profiler进行分析。

        

        profiler默认应该是隐藏的，你可以在左边的...中找到他。打开以后，他会显示当前机器中正在运行的程序的Java进程的简略信息

         点击这些个进程可以直接对当前进程进行分析。但是我们是导出的dump文件，所以应该点击右侧的open snapshot 按钮进行导入。

         导入的时候他可能会提示内存不足之类的信息。这时你可以尝试把IDEA分配的heap内存调高一点。

        等待一段时间后，其默认将展示其对应的class的基本信息与内存占用情况。

         在右侧可以看到，有Biggest Objects、GC ROOT等选项，我们点击calculate，查看大对象。观察对象的使用情况是否有异常，以判断应用是否有内存溢出的情况发生。

• Memary Analyze Tool

        虽然IDEA的profiler已经基本上可以满足我们的需要，但是如果内存溢出的现象不明显，我们需要对比多个时间点的快照进行分析，那MAT可能是更适合的选择。

        MAT基于eclipse，其有丰富的内存分析的功能。其使用也很方便，直接在左上角导入我们的dump文件，就可以看到内存的全局的概览。

 下方的推荐选项中包括了生成图标、查看大对象、内存溢出报告等实用功能，直接根据引导使用即可。