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JVM线上调优(三) 内存调优

发表于 更新于 分类于

主要内容

JVM调优的工具和方法 深入浅出，分如下3节介绍，可以解决实际问题。

本章讨论java线上内存调优

  • 工具介绍
    公欲善其事，必先利其器
    jps, jstat, jmap, jhat, jstack, jinfo, JConsole, VisualVM, Eclipse Memory Analyzer(MAT)

  • CPU调优
    还我CPU

  • Memory调优
    吃我的吐出来

更新历史

Java应用占用太多内存也有可能的确是内存硬件不足或JVM设置的太小，记得最后考虑下。

本文主要讨论的是Java内存泄漏。

泄漏特征

出现如下情况之一，就需要检查了

  • OOM Out-of-Memory
  • 堆(老年代)/方法区 不停地增长，频繁FullGC
  • 不明的crash
  • 数据集越大，性能越低

泄漏原因

  • File/Text buffers 等资源没关闭

  • 静态集合类引用
    静态变量的生命周期和应用程序一致，他们所引用的所有的对象也不能被释放。

  • 监听器
    只增加监听器，不删除

  • 各种连接没有释放

  • 单例模式
    单例对象在被初始化后将在JVM的整个生命周期中存在，单例对象持有外部对象的引用，那么这个外部对象将不能被jvm正常回收

  • 内部类和外部模块等的引用
    非静态内部类的对象会隐式强引用其外围对象，所以在内部类未释放时，外围对象也不会被释放，从而造成内存泄漏。

  • 集合中的可变对象修改
    一般是HashSet, HashMap, 主键的key的hashCode变化以后，添加或者删除都是映射到不同的桶中。所以对于HashSet或者HashMap的Key，都应该是不可变类型。

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    class Person{
        private String name;
        private int age;

        // ** 改变了 key **
        @Override
        public int hashCode() {
            return name.hashCode() + age;
        }

        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    ...

        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    }


        public static void main(String[] args) {
            Set<Person> persons = new HashSet<>();
            Person p1 = new Person("AAAA",  1);
            Person p2 = new Person("BBBB",  2);
            Person p3 = new Person("CCCC", 3);
            persons.add(p1);
            persons.add(p2);
            persons.add(p3);
            System.out.println("size:" + persons.size()); // 3

            p3.setAge(31); // 修改属性。
            persons.remove(p3); // 移除不掉.
            persons.add(p3); // 添加成功.

            System.out.println("size:" + persons.size()); // 4
        }

解决

OOM

java启动加入-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，发生OOM时自动生成dump文件
java … -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=./oom.hprof

发生OOM异常时需要对该文件进行分析。把oom.hprof 下载到开发环境，使用 MAT 分析。

其他

  • jps 找到java进程ID[pid]

  • top -p [pid] 查看内存使用情况

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    ╰─$ top -p 14986
    top - 17:27:51 up 29 days,  7:59,  6 users,  load average: 1.27, 0.76, 0.77
    Tasks:   1 total,   0 running,   1 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
    %Cpu(s):  8.8 us,  7.3 sy,  0.0 ni, 83.4 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.5 si,  0.0 st
    KiB Mem : 16287752 total,  5915300 free,  6235960 used,  4136492 buff/cache
    KiB Swap: 16784380 total, 16588028 free,   196352 used.  9302212 avail Mem 

      PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND                                                                                                                                      
    14986 sam       20   0 5682796 2.078g  51756 S 2.000 13.38 451:02.04 java

  • FullGC情况
    jstat -gcutil [pid] 3s 每3s的GC情况，主要看 FGC

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    ╰─$ jstat -gcutil 14986 3s
      S0     S1     E      O      M     CCS    YGC     YGCT    FGC    FGCT    CGC    CGCT     GCT   
      0.00  51.09   9.93  61.42  93.53  90.33   2961   45.827   416  304.043     -        -  349.870
      0.00  51.09   9.96  61.42  93.53  90.33   2961   45.827   416  304.043     -        -  349.870
      0.00  51.09  10.18  61.42  93.53  90.33   2961   45.827   416  304.043     -        -  349.870
      0.00  51.09  10.34  61.42  93.53  90.33   2961   45.827   416  304.043     -        -  349.870
      0.00  51.09  11.28  61.42  93.53  90.33   2961   45.827   416  304.043     -        -  349.870
      。。。

  • jmap
    查看目前的各种类型的对象创建数目和所占用内存

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    ╰─$ jmap -histo:live 14986|more

     num     #instances         #bytes  class name
    ----------------------------------------------
       1:        514181       53559808  [C
       2:         90742       48738768  [B
       3:         76202       17773512  [I
       4:        152743       13160544  [Ljava.lang.Object;
       5:        509711       12233064  java.lang.String
       6:         83468        9177120  java.lang.Class
       7:        117955        3774560  java.util.HashMap$Node
       8:        100076        3202432  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node
       9:         11155        2562688  [J
      10:         15235        2375912  [Ljava.util.HashMap$Node;
      11:         73180        2341760  com.intellij.util.text.ByteArrayCharSequence
    。。。。

    还可以生成JVM的内存dump文件，下载到本地使用 MAT 分析
    jmap -dump:format=b,file=文件名 [pid]