关于内存溢出和JVisualVM堆分析使用

本文介绍了如何使用JVisualVM进行内存溢出分析,通过查看堆Dump,发现AliCloud类的ObjectOutputStream导致了大量内存占用。由于未调用reset方法,ObjectOutputStream保持了数据对象句柄,造成内存无法回收,从而引发内存耗尽问题。通过Google搜索确认了内存泄漏原因,并强调在发送大量数据时调用reset()的重要性。

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通过VisualVM生成堆Dump,通过”文件“-”装入“,文件类型“选择‘堆Dump.Hprof”选择堆文件路径打开堆转述文件,-一步一步的查看.在Visualvm的首届面,我直接选择了查找 20 保留大小最大的对象。检查最大的对象如图:

关于ObjectOutputStream内存溢出和JVisualVM堆分析使用

正好,它出现了我的AliCloud××类,直接点击打开对象,如图:

关于ObjectOutputStream内存溢出和JVisualVM堆分析使用

这是直接打开的实例控制台,可以看到,我的AliCloud××对象使用了233M的内存,而他的内部属性outputStream占了内存的99%以上,而这个outputtream正就是ObjectOutputStream。而这个类是JDK中自带的类,我在继续对outputream继续分析(右键显示实例就可以把选中的对象当作根对象,继续打开子属性),我尽挑占用内存大的对象一级一级往下找,

关于ObjectOutputStream内存溢出和JVisualVM堆分析使用

关于ObjectOutputStream内存溢出和JVisualVM堆分析使用

这一看我惊呆了,发送了这么多对象,每一个对象都有保存,数据都是全的。至此,我隐约的发现问题的根本。outputStream把数据用Socket发送到另一端,而发送的数据对象默认并没有在完成后清除掉,在ObjectOutputStream内部还持有数据对象的句柄,使GC无法回收占用的内存,从而内存一步步的被耗尽。

后来,我用“ObjectOutputStream 内存泄漏”的关键字Google了一下,找到了内存泄漏的原因[见:http://blog.sina.com.cn/s/blog_7099ca0b0100n9n6.html]。关键在于没有调用reset方法.

在Java其他IO类设计中,OutputSteam是不需要什么reset方法的.这也是Java中ObjectOutputStream和其他IO类使用上不同的地方。

若不是这个OutOffMemery,我想我不会发现这个问题。而且大多数我们序列化对象到文件系统,或者发送少量的数据,都不会有什么大的问题。但是对于ObjectOutputStream发送大量数据时,没有调用reset()方法就会产生这个问题。

### 使用 JVisualVM 分析 Java 内存溢出问题 JVisualVM 是一个功能强大的可视化工具,用于监控、分析优化 Java 应用程序的性能。它能够帮助开发者诊断内存泄漏、内存溢出(OutOfMemoryError)以及优化垃圾回收(GC)行为。以下是使用 JVisualVM 分析 Java 应用程序内存溢出问题的详细步骤方法。 #### 启动 JVisualVM JVisualVM 通常随 JDK 一起安装,位于 `bin` 目录下。可以通过以下命令启动: ```bash jvisualvm ``` 启动后,它会自动检测本地运行的 Java 应用程序,并列出在左侧的应用程序树中。 #### 配置 JVM 参数 为了更好地分析内存溢出问题,建议在启动 Java 应用程序时添加以下 JVM 参数: ```bash -Xms10m -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/path/to/dump ``` - `-Xms10m` `-Xmx10m`:设置堆内存的初始值最大值,限制为 10MB,便于快速触发内存溢出。 - `-XX:+PrintGCDetails`:打印详细的垃圾回收日志。 - `-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError`:在发生内存溢出时生成堆转储文件。 - `-XX:HeapDumpPath=/path/to/dump`:指定堆转储文件的保存路径[^1]。 #### 监控应用程序内存使用情况 在 JVisualVM 中,选择目标应用程序并切换到 **Monitor** 标签页,可以实时查看内存使用情况。重点关注以下几个指标: - **Heap Memory Usage**:堆内存使用情况,显示已使用内存最大内存。 - **Non-Heap Memory Usage**:非堆内存使用情况,通常用于元空间(Metaspace)代码缓存。 - **GC Activity**:垃圾回收活动,显示不同类型的垃圾回收器(如 G1、CMS、Parallel Scavenge 等)的执行频率耗时。 #### 触发内存溢出并生成堆转储 运行以下代码可以模拟内存溢出问题: ```java import java.util.LinkedList; import java.util.List; public class OutOfMemoryDemo { public static void main(String[] args) { List<Byte[]> list = new LinkedList<>(); while (true) { Byte[] bytes = new Byte[1024]; list.add(bytes); } } } ``` 该程序会不断分配 `Byte` 数组,并将其添加到 `LinkedList` 中,最终导致堆内存耗尽并抛出 `OutOfMemoryError`。此时,JVM 会根据配置生成堆转储文件(heap dump)。 #### 分析堆转储文件 在 JVisualVM 中,可以通过 **File > Load** 加载堆转储文件。加载完成后,切换到 **Classes** 标签页,查看占用内存最多的类。重点关注以下信息: - **Class Name**:类名,查看哪些类占用了大量内存。 - **Shallow Heap**:浅堆大小,表示该类实例本身占用的内存。 - **Retained Heap**:保留堆大小,表示该类实例及其引用对象总共占用的内存。 点击某个类名后,可以查看该类的实例列表。右键点击某个实例,选择 **Show Nearest GC Roots**,可以查看该对象的引用链,帮助定位内存泄漏的原因。 #### 内存泄漏检测 JVisualVM 还提供了内存泄漏检测功能。在 **Profiler** 标签页中,可以启用 **Memory** 分析,实时监控对象的分配情况。通过分析对象的生命周期,可以发现哪些对象在长时间未被释放,从而判断是否存在内存泄漏。 #### 优化建议 1. **减少对象创建**:避免在循环或高频调用的方法中创建大量临时对象。 2. **及时释放资源**:确保不再使用的对象能够被垃圾回收器回收,避免持有不必要的引用。 3. **调整堆大小**:根据应用程序的实际需求,合理设置堆内存的初始值最大值。 4. **使用弱引用**:对于缓存等场景,可以使用 `WeakHashMap` 或 `SoftReference`,确保对象在不再需要时能够被回收。 #### 示例:分析内存泄漏 假设在堆转储文件中发现 `java.util.LinkedList` 占用了大量内存。点击该类,查看其实例列表。右键点击某个实例,选择 **Show Nearest GC Roots**,发现该实例被一个静态变量引用。进一步分析代码,发现静态变量 `list` 一直被添加对象而未被清空,导致内存无法释放。修改代码如下: ```java import java.util.LinkedList; import java.util.List; public class MemoryLeakFixed { public static void main(String[] args) { List<Byte[]> list = new LinkedList<>(); for (int i = 0; i < 1000; i++) { Byte[] bytes = new Byte[1024]; list.add(bytes); } // 及时清空列表,释放内存 list.clear(); } } ``` 通过及时清空列表,确保对象能够被垃圾回收器回收,从而避免内存泄漏。 #### 总结 JVisualVM 是一个功能强大的工具,能够帮助开发者快速定位解决内存溢出问题。通过监控内存使用情况、分析堆转储文件以及优化代码,可以有效提升 Java 应用程序的性能稳定性。建议在开发过程中养成良好的编码习惯,避免不必要的内存消耗,确保应用程序能够高效运行[^2]。 --- ###
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