聊聊HotSpot VM的Native Memory Tracking

序

本文主要研究一下HotSpot VM的Native Memory Tracking

Native Memory Tracking

java8給HotSpot VM引入了Native Memory Tracking (NMT)特性，能夠用於追蹤JVM的內部內存使用

使用

開啓

-XX:NativeMemoryTracking=summary
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使用-XX:NativeMemoryTracking=summary能夠用於開啓NMT，其中該值默認爲off，能夠設置爲summary或者detail來開啓；開啓的話，大概會增長5%-10%的性能消耗

查看

/ # jcmd 1 VM.native_memory summary
/ # jcmd 1 VM.native_memory summary scale=MB
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使用jcmd pid VM.native_memory能夠查看，後面能夠加summary或者detail，若是是開啓summary的，就只能使用summary；其中scale參數能夠指定展現的單位，能夠爲KB或者MB或者GB

建立baseline

/ # jcmd 1 VM.native_memory baseline
1:
Baseline succeeded
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建立baseline以後能夠用summary.diff來對比

查看diff

/ # jcmd 1 VM.native_memory summary.diff
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使用summary.diff來查看跟baseline對比的統計信息

shutdown時輸出

-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintNMTStatistics
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使用上述命令能夠在jvm shutdown的時候輸出總體的native memory統計

關閉

/ # jcmd 1 VM.native_memory shutdown
1:
Native memory tracking has been turned off
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使用jcmd pid VM.native_memory shutdown能夠用於關閉NMT；注意使用jcmd關閉以後貌似沒有對應jcmd命令來開啓

實例

/ # jcmd 1 VM.native_memory summary scale=MB
1:

Native Memory Tracking:

Total: reserved=2175MB, committed=682MB
-                 Java Heap (reserved=501MB, committed=463MB)
                            (mmap: reserved=501MB, committed=463MB)

-                     Class (reserved=1070MB, committed=50MB)
                            (classes #8801)
                            (  instance classes #8204, array classes #597)
                            (malloc=2MB #24660)
                            (mmap: reserved=1068MB, committed=49MB)
                            (  Metadata:   )
                            (    reserved=44MB, committed=43MB)
                            (    used=42MB)
                            (    free=1MB)
                            (    waste=0MB =0.00%)
                            (  Class space:)
                            (    reserved=1024MB, committed=6MB)
                            (    used=5MB)
                            (    free=0MB)
                            (    waste=0MB =0.00%)

-                    Thread (reserved=228MB, committed=27MB)
                            (thread #226)
                            (stack: reserved=227MB, committed=26MB)
                            (malloc=1MB #1139)

-                      Code (reserved=243MB, committed=17MB)
                            (malloc=1MB #5509)
                            (mmap: reserved=242MB, committed=16MB)

-                        GC (reserved=23MB, committed=15MB)
                            (malloc=8MB #11446)
                            (mmap: reserved=16MB, committed=7MB)

-                  Compiler (reserved=26MB, committed=26MB)
                            (malloc=2MB #1951)
                            (arena=24MB #13)

-                  Internal (reserved=5MB, committed=5MB)
                            (malloc=3MB #9745)
                            (mmap: reserved=2MB, committed=2MB)

-                     Other (reserved=2MB, committed=2MB)
                            (malloc=2MB #202)

-                    Symbol (reserved=10MB, committed=10MB)
                            (malloc=8MB #233939)
                            (arena=3MB #1)

-    Native Memory Tracking (reserved=5MB, committed=5MB)
                            (tracking overhead=5MB)

-               Arena Chunk (reserved=63MB, committed=63MB)
                            (malloc=63MB)
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• 能夠看到整個memory主要包含了Java Heap、Class、Thread、Code、GC、Compiler、Internal、Other、Symbol、Native Memory Tracking、Arena Chunk這幾部分；其中reserved表示應用可用的內存大小，committed表示應用正在使用的內存大小
• Java Heap部分表示heap內存目前佔用了463MB；Class部分表示已經加載的classes個數爲8801，其metadata佔用了50MB；Thread部分表示目前有225個線程，佔用了27MB；Code部分表示JIT生成的或者緩存的instructions佔用了17MB；GC部分表示目前已經佔用了15MB的內存空間用於幫助GC；Code部分表示compiler生成code的時候佔用了26MB；Internal部分表示命令行解析、JVMTI等佔用了5MB；Other部分表示還沒有歸類的佔用了2MB；Symbol部分表示諸如string table及constant pool等symbol佔用了10MB；Native Memory Tracking部分表示該功能自身佔用了5MB；Arena Chunk部分表示arena chunk佔用了63MB
• 一個arena表示使用malloc分配的一個memory chunk，這些chunks能夠被其餘subsystems作爲臨時內存使用，好比pre-thread的內存分配，它的內存釋放是成bulk的

小結

• java8給HotSpot VM引入了Native Memory Tracking (NMT)特性，能夠用於追蹤JVM的內部內存使用
• 使用-XX:NativeMemoryTracking=summary能夠用於開啓NMT，其中該值默認爲off，能夠設置summary、detail來開啓；開啓的話，大概會增長5%-10%的性能消耗；使用-XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintNMTStatistics能夠在jvm shutdown的時候輸出總體的native memory統計；其餘的能夠使用jcmd pid VM.native_memory相關命令進行查看、diff、shutdown等
• 整個memory主要包含了Java Heap、Class、Thread、Code、GC、Compiler、Internal、Other、Symbol、Native Memory Tracking、Arena Chunk這幾部分；其中reserved表示應用可用的內存大小，committed表示應用正在使用的內存大小

doc

• Native Memory Tracking
• Native Memory Tracking diagnostic-tools
• NMT Memory Categories
• Memory footprint of the JVM
• Native Memory Tracking in JVM