JVM学习（三）---heapDump导出与案例分析

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#linux #java

于 2021-12-22 11:11:04 首次发布

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本文介绍了JVM中heapdump和threaddump的作用及应用场景，包括如何生成heapdump文件及利用工具进行分析的方法，同时也讨论了Full GC和Stop-The-World机制的影响。

在故障定位(尤其是out of memory)和性能分析的时候，经常会用到一些文件来帮助我们排除代码问题。这些文件记录了JVM运行期间的内存占用、线程执行等情况，这就是我们常说的dump文件。常用的有heap dump和thread dump（也叫javacore，或java dump）。我们可以这么理解：heap dump记录内存信息的，thread dump是记录CPU信息的。

heap dump：

heap dump文件是一个二进制文件，它保存了某一时刻JVM堆中对象使用情况。HeapDump文件是指定时刻的Java堆栈的快照，是一种镜像文件。Heap Analyzer工具通过分析HeapDump文件，哪些对象占用了太多的堆栈空间，来发现导致内存泄露或者可能引起内存泄露的对象。

JVM Heap Dump导出几种方式：

　　1、设置启动的JVM参数，当heap溢出时自动生成dump，vm options:-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=${目录}

　　2、jmap，命令：jmap -dump:live,file=D:/jvmdump/jmap.hprof [PID]

　　3、jcmd，命令：jcmd <pid> GC.heap_dump D:/jvmdump/jmap.hprof

　　4、jvisualvm或者jprofiler等可视化工具直接生成heap dump

参考：https://www.geeksforgeeks.org/how-to-generate-jvm-heap-memory-dump/

heap dump解析工具

1 Jhat

2 Memory Analyzer Mat(MAT)

MemoryAnalyzer.ini修改heap size

Eclipse Memory Analyzer Open Source Project | The Eclipse Foundation

https://www.cnblogs.com/zhihongShee/p/17461264.html

【JVM】日志分析工具一Memory Analyzer Mat介绍和使用_memoryanalyzer_阿龙先生啊的博客-优快云博客

FUll GC: 频繁的FUll GC会导致CPU升高，并且服务被挂起

通过apache的访问日志可以看到访问情况，基本都是500错误，

而且最后一列的（apache LogFormat %D）相应时间会变得很长

OOM：只会影响自己的线程，其他线程不受影

jvm-Stop the world

Java中Stop-The-World机制简称STW，Java中一种全局暂停现象，多半由于GC引起。所谓全局停顿，就是所有Java代码停止运行，native代码可以执行，但不能与JVM交互。

其危害是长时间服务停止，没有响应；对于HA系统可能引起主备切换，严重危害生产环境。
目前垃圾收集器的优化方向基本上都是在尽量减少或者缩短Stop The World的时间。

jvm-Stop the world：https://blog.youkuaiyun.com/jakeswang/article/details/107673734

thread dump：

thread dump文件主要保存的是java应用中各线程在某一时刻的运行的位置，即执行到哪一个类的哪一个方法哪一个行上。thread dump是一个文本文件，打开后可以看到每一个线程的执行栈，以stacktrace的方式显示。通过对thread dump的分析可以得到应用是否“卡”在某一点上，即在某一点运行的时间太长，如数据库查询，长期得不到响应，最终导致系统崩溃。单个的thread dump文件一般来说是没有什么用处的，因为它只是记录了某一个绝对时间点的情况。比较有用的是，线程在一个时间段内的执行情况。

两个thread dump文件在分析时特别有效，困为它可以看出在先后两个时间点上，线程执行的位置，如果发现先后两组数据中同一线程都执行在同一位置，则说明此处可能有问题，因为程序运行是极快的，如果两次均在某一点上，说明这一点的耗时是很大的。通过对这两个文件进行分析，查出原因，进而解决问题。

jstack抓取 thread dump工具
jstack 是一个抓取 thread dump 文件的有效的命令行工具，它位于 JDK 目录里的 bin 文件夹下（JDK_HOME\bin），以下是抓取 dump 文件的命令：

jstack <pid> > <file-path>
说明：

pid： Java 应用的进程 id ,也就是需要抓取 dump 文件的应用进程 id。

file-path：保存 dump 文件的路径。

jstat

监视和收集Java虚拟机（JVM）的各种统计数据，例如垃圾回收情况、类加载情况、线程数量等。

jstat命令命令格式：
jstat [Options] vmid [interval] [count]

命令参数说明：
Options，一般使用 -gcutil 或 -gc 查看gc 情况
pid，当前运行的 java进程号
interval，间隔时间，单位为秒或者毫秒
count，打印次数，如果缺省则打印无数次

Options 参数如下：
-gc：统计 jdk gc时 heap信息，以使用空间字节数表示
-gcutil：统计 gc时， heap情况，以使用空间的百分比表示
-class：统计 class loader行为信息
-compile：统计编译行为信息
-gccapacity：统计不同 generations（新生代，老年代，持久代）的 heap容量情况
-gccause：统计引起 gc的事件
-gcnew：统计 gc时，新生代的情况
-gcnewcapacity：统计 gc时，新生代 heap容量
-gcold：统计 gc时，老年代的情况
-gcoldcapacity：统计 gc时，老年代 heap容量
-gcpermcapacity：统计 gc时， permanent区 heap容量

示例 1：jstat -gc 30149 5000
说明：每5 秒一次显示进程号为30149的 java进成的 GC情况，结果如下图

在这里插入图片描述

S0C：第一个幸存区的大小
S1C：第二个幸存区的大小
S0U：第一个幸存区的使用大小
S1U：第二个幸存区的使用大小
EC：伊甸园区的大小
EU：伊甸园区的使用大小
OC：老年代大小
OU：老年代使用大小
MC：方法区大小
MU：方法区使用大小
CCSC:压缩类空间大小
CCSU:压缩类空间使用大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间
FGC：老年代垃圾回收次数
FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
GCT：垃圾回收消耗总时间
单位：KB

示例2：jstat -gcutil 30149 5000
说明：每5 秒一次显示进程号为30149的 java进程垃圾回收统计情况，结果如下图

在这里插入图片描述


S0：幸存1区当前使用比例
S1：幸存2区当前使用比例
E：伊甸园区使用比例
O：老年代使用比例
M：元数据区使用比例
CCS：压缩使用比例
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代垃圾回收次数
FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
GCT：垃圾回收消耗总时间