JVM性能分析工具详解--MAT等

获得堆转储文件

巧妇难为无米之炊，我们首先需要获得一个堆转储文件。为了方便，本文采用的是 Sun JDK 6。通常来说，只要你设置了如下所示的 JVM 参数：

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

JVM 就会在发生内存泄露时抓拍下当时的内存状态，也就是我们想要的堆转储文件。

如果你不想等到发生崩溃性的错误时才获得堆转储文件，也可以通过设置如下 JVM 参数来按需获取堆转储文件。

-XX:+HeapDumpOnCtrlBreak

除此之外，还有很多的工具，例如 JMap，JConsole 都可以帮助我们得到一个堆转储文件。本文实例就是使用 JMap 直接获取了 Eclipse Galileo 进程的堆转储文件。您可以使用如下命令：

JMap -dump:format=b,file=<dumpfile> <pid>

不过，您需要了解到，不同厂家的 JVM 所生成的堆转储文件在数据存储格式以及数据存储内容上有很多区别， MAT 不是一个万能工具，它并不能处理所有类型的堆存储文件。但是比较主流的厂家和格式，例如 Sun, HP, SAP 所采用的 HPROF 二进制堆存储文件，以及 IBM 的 PHD 堆存储文件等都能被很好的解析（您需要安装额外的插件，请参考相关说明，本文不作详细解释）。

万事俱备，接下来，我们就可以开始体验一键式的堆存储分析功能了。

参考链接：

https://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-cn-ecl-ma/index.html

Java性能分析工具和命令

https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-performance-analysissy-tools2/index.html

Memory Analyzer Tool 使用

最近一段时间一直在研究热部署，热部署中涉及到一个比较头痛的问题就是查内存泄露（Memory Leak），于是乎在研究热部署的过程中，干的最多的一件事就是查内存泄露。
查内存泄露，最开始尝试用JDK自身的工具去解决这件事，通过jstat和jmap，去发现是否有内存泄露，当判断有内存泄露存在时，试图要去寻找内存泄露的点时，发现单纯使用JDK自身提供的工具没有什么很好的办法，我尝试过Jhat，发现查起来太困难了，后来对比网上推荐的工具，我选择了MAT（Memory Analyzer Tool）。
MAT是一个eclipse的插件，上手起来比较快。它能够快速的分析dump文件，可以直观的看到各个对象在内存占用的量大小，以及类实例的数量，对象之间的引用关系，找出对象的GC Roots相关的信息，此外还能生成内存泄露报表，疑似泄露大对象的报表等等。

安装MAT

可以选择eclipse插件的方式安装

http://download.eclipse.org/mat/1.3/update-site/

也可以选择单独MAT程序下载安装

http://www.eclipse.org/mat/downloads.php

使用MAT查内存溢出

生成dump

生成dump文件，可以直接用 jmap -dump:format=b,file=xxx.bin ${pid}的方式

也可以直接用MAT生成，File-》Acquire Heap Dump -》选择要dump的java进程-》finish就可以了

生成完dump后，可以用MAT打开 dump（如果是MAT dump完后会自动进行解析），File-》Open Heap Dump 对dump文件进行解析，最终生成一个Overview视图，这个图是一个概要图，显示了一些统计信息，包括整个size大小，class数量，以及对象的数量，同时还将生成一个大对象的top图，并线显示大对象占用内存的百分比。

类似：size:2.2MB Classes:3.3k Objects:50.1k ClassLoader:84 Unreachable Objects Histogram

找出溢出源

Histogram视图（截图里柱子那个，边上的是Dominator Tree ）：列出每個class产生了多少個实例，以及占有多大内存，所占百分比
- 可以很容易找出站内存最多的几个类，根据Retained Heap排序，找出前几个。
- 可以分不同的维度来查看类的Histogram视图，Group by class、Group by superclass、Group by class loader、Group by package
- 只要有溢出，时间久了，溢出类的实例数量或者其占有的内存会越来越多，排名也就越来越前，通过多次对比不同时间点下的Histogram图对比就能很容易把溢出类找出来。

Dominator Tree（支配树）：列出每个对象(Object instance)与其引用关系的树状结构，还包含了占有多大内存，所占百分比

可以很容易的找出占用内存最多的几个对象，根据Percentage（百分比）来排序。

可以分不同维度来查看对象的Dominator Tree视图，Group by class、Group by class loader、Group by package

和Histogram类似，时间久了，通过多次对比也可以把溢出对象找出来，Dominator Tree和Histogram的区别是站的角度不一样，Histogram是站在类的角度上去看，Dominator Tree是站的对象实例的角度上看，Dominator Tree可以更方便的看出其引用关系。

定位溢出的原因

通过Path to GC Roots或者Merge Shortest Paths to GC Roots

通过Histogram视图或者Dominator Tree视图，找到疑似溢出的对象或者类后，选择Path to GC Roots或者Merge Shortest Paths to GC Roots，这里有很多过滤选项，一般来讲可以选择exclude all plantom/weak/soft etc. references。这样就排除了虚引用、弱引用、以及软引用，剩下的就是强引用。从GC上说，除了强引用外，其他的引用在JVM需要的情况下是都可以被GC掉的，如果一个对象始终无法被GC，就是因为强引用的存在，从而导致在GC的过程中一直得不到回收，因此就内存溢出了。

接下来就需要直接定位具体的代码，看看如何释放这些不该存在的对象，比如是否被cache住了，还是其他什么原因。

找到原因，清理干净后，再对照之前的操作，看看对象是否还再持续增长，如果不在，那就说明这个溢出点被成功的堵住了。

最后用jstat跟踪一段时间，看看Old和Perm区的内存是否最终稳定在一个范围内，如果长时间稳定在一个范围，那溢出的问题就解决了，如果还再继续增长，那继续用上述方法，看看是否存在其他代码的溢出点，继续找出，将其堵住。

此外通过list objects或show objects by class也可以达到类似的效果，不过没看GC Roots的方式直观，这里就不细说了。

list objects -- with outgoing references : 查看这个对象持有的外部对象引用。
list objects -- with incoming references : 查看这个对象被哪些外部对象引用。
show objects by class -- with outgoing references ：查看这个对象类型持有的外部对象引用
show objects by class -- with incoming references ：查看这个对象类型被哪些外部对象引用

参考链接：

http://wensong.iteye.com/blog/1986449

MAT - Memory Analyzer Tool 使用进阶

http://www.lightskystreet.com/2015/09/01/mat_usage/

MAT分析器中的shallow and retained heap详解

http://blog.csdn.net/u013309870/article/details/52038407

性能分析工具

http://www.importnew.com/12324.html