使用MAT(Memory Analyzer Tool)工具分析dump文件

《使用MAT(Memory Analyzer Tool)工具分析dump文件》

 

前言

生产环境中，尤其是吃大内存的JVM，一旦出现内存泄露等问题是非常容易引发OutofMemory的，如果没有一个好的工具提供给开发人员定位问题和分析问题，那么这将会是一场噩梦。目前JDK其实自带有一些内存泄露分析工具专门用于帮助开发人员定位内存泄露等问题，但是这些工具往往并不是能够满足一些现状，这里笔者所指的现状更多是迅速、便捷、高效的定位出问题，方便开发人员迅速进行调整。

 

目录

一、使用jmap工具生成dump文件

二、MAT工具的下载和安装

三、使用MAT工具进行内存泄露分析

 

一、使用jmap工具实现堆转储、

jmap是什么？简单来说，jmap是JDK自带的一种用于生成内存镜像文件的工具，通过该工具，开发人员可以快速生成dump文件。开发人员可以使用命令“jmap -help”查看jmap的常用命令，如下所示：

Usage:
    jmap [option] <pid>
        (to connect to running process)
    jmap [option] <executable <core>
        (to connect to a core file)
    jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to remote debug server)

where <option> is one of:
    <none>               to print same info as Solaris pmap
    -heap                to print java heap summary
    -histo[:live]        to print histogram of java object heap; if the "live"
                         suboption is specified, only count live objects
    -permstat            to print permanent generation statistics
    -finalizerinfo       to print information on objects awaiting finalization
    -dump:<dump-options> to dump java heap in hprof binary format
                         dump-options:
                           live         dump only live objects; if not specified,
                                        all objects in the heap are dumped.
                           format=b     binary format
                           file=<file>  dump heap to <file>
                         Example: jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>
    -F                   force. Use with -dump:<dump-options> <pid> or -histo
                         to force a heap dump or histogram when <pid> does not
                         respond. The "live" suboption is not supported
                         in this mode.
    -h | -help           to print this help message
    -J<flag>             to pass <flag> directly to the runtime system

 

在此大家需要注意，jmap工具有一部分命令仅限于Linux和Solaris平台，而Windows平台下能够使用的命令只有“jmap -histo<pid>”和“jmap -dump:<dump-options><pid>”。不过一般来说，使用命令“jmap -dump:<dump-options><pid>”生成dump文件应该是最常用的命令之一，由于生成dump文件时比较耗时的，因此大家需要耐心等待，尤其是大内存镜像生成dump文件则需要耗费更长的时间来完成。

 

二、MAT工具的下载和安装

MAT(Memory Analyzer Tool)工具是eclipse的一个插件，使用起来非常方便，尤其是在分析大内存的dump文件时，可以非常直观的看到各个对象在堆空间中所占用的内存大小、类实例数量、对象引用关系、利用OQL对象查询，以及可以很方便的找出对象GC Roots的相关信息，当然最吸引人的还是能够快速为开发人员生成内存泄露报表，方便定位问题和分析问题。

MAT工具的下载地址为：http://www.eclipse.org/mat/downloads.php

MAT插件的下载地址为：http://download.eclipse.org/mat/1.3/update-site/

 

笔者所使用的MAT工具的版本为最新的1.4.0，为了避免在实际使用过程中出现一些不必要的异常情况，笔者建议大家使用与笔者相同版本版本的MAT工具分析dump文件。

 

只要确保机器上成功装有JDK并配置好相关的环境变量后，运行“MemoryAnalyzer-1.4.0.20140604-win32.win32.x86\mat\”目录下的MemoryAnalyzer.exe即可成功启动MAT工具。

 

三、使用MAT工具进行内存泄露分析

当大家成功下载和安装好MAT后，接下来要做的事情就是使用jmap+MAT工具一起进行内存泄露工作的分析。首先笔者先准备一段测试代码，如下所示：

/**
 * -server -Xms1024m -Xmx1024m -Xmn384m -XX:+UseParallelOldGC
 * -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCDetails
 * -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=c:/heap.bin
 */
public class GCTest {
	public static void main(String[] args) {
		final int _1mb = 1024 * 1024;
		byte[] value1 = new byte[_1mb * 100];
		byte[] value2 = new byte[_1mb * 100];
		byte[] value3 = new byte[_1mb * 100];
		new Thread() {
			public void run() {
				byte[] value4 = new byte[_1mb * 400];
			}
		}.start();
		byte[] value5 = new byte[_1mb * 200];
	}
}

 

在上述代码示例中，具体的VM参见类注释，而选项“-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError ”和-“XX:HeapDumpPath”所代表的含义就是当程序出现OutofMemory时，将会在相应的目录下生成一份dump文件，而如果不指定选项“XX:HeapDumpPath”则在当前目录下生成dump文件。在此大家需要注意，尽管不借助jmap工具，MAT工具也能够直接生成dump文件，但是考虑到生产环境中几乎不可能在线对其进行分析，大都是采用离线分析，因此使用jmap+MAT工具是最常见的组合。

 

当上述程序执行时，必然会触发OutofMemory，然后在所指定的目录下找到生成的dump文件后，我们便可以通过MAT工具来进行分析了。当成功启动MAT后，通过菜单选项“File->Open heap dump...”打开指定的dump文件后，将会生成Overview选项，如图1-1所示：

图1-1 Overview选项

 

在Overview选项中，以饼状图的形式列举出了程序内存消耗的一些基本信息，其中每一种不同颜色的饼块都代表了不同比例的内存消耗情况。如果说需要定位内存泄露的代码点，我们可以通过Dominator Tree菜单选项来进行排查(MAT工具仅仅只是一个辅助，分析OutofMemory并不存在一个固定的方式和准则，因此仔细观察和分析才能够找到问题所在)，如图1-2所示：

 

图1-2 Dominator Tree选项

 

就这样吧，懒得写了。