eclipse 使用MAT分析堆棧

1. 介紹

Eclipse MAT是eclipse提供的插件用於分析JAVA heap。試過不少分析heap的，可是沒有比這個更好用的了。

PS：在mac high sierra上直接下載獨立運行的MAT貌似會出問題卡死，我是本地直接下載了個。

請先閱讀下MAT官方的DOC：MAT官方DOC

2. 基本概念

2.1 堆中包含的內容

• All Objects：Class, fields, primitive values and references
• All Classes：Classloader, name, super class, static fields
• Garbage Collection Roots：Objects defined to be reachable by the JVM
• Thread Stacks and Local Variables：The call-stacks of threads at the moment of the snapshot, and per-frame information about local objects

2.2 Shallow VS Retined heap

Shallow heap size : 對象自己佔用的大小，不包含其引用的對象Retained heap: 對象自己大小加上其全部引用對象的真實大小

PS： 可見實際佔用看見或者回收的空間要看Retained heap

2.3 Dominator Tree

一個Object構成的樹（DAG），最頂端的節點的retained memory由其全部子節點構成，做用主要是方便找佔用retained heap size最大的對象

2.4 gc root

GC ROOT本質就是一個對象，這個對象包含了一系列必須保證活躍的引用（能夠理解成一個DAG）。JVM的GC就是判斷哪些不能被回收，剩下的所有回收就行。即，遍歷全部對象作GC ROOT可達性分析，可達的則不回收，不可達的則進行GC。

用MAT文檔裏面的話來解釋就是：A garbage collection root is an object that is accessible from outside the heap. The following reasons make an object a GC root

可做爲gc root的對象，完整列表參考下MAT官方文檔，我重點羅列幾個

1. JNI相關的對象和引用
2. 靜態變量
3. 持有監視器鎖的對象
4. native棧上的對象和引用

2.5 一些選項說明

• biggest object by retained size：顯示在內存較大的對象信息
• list objects -- with outgoing references : 查看這個對象持有的外部對象引用。
• list objects -- with incoming references : 查看這個對象被哪些外部對象引用。
• show objects by class -- with outgoing references ：查看這個對象類型持有的外部對象引用
• show objects by class -- with incoming references ：查看這個對象類型被哪些外部對象引用
• paths to gc root : 顯示不一樣類型引用(上文中提到的Strong ,soft,weak )到跟節點的路徑。
• merge shorest path to gc root : 合併最短路徑到root節點。
• java basics:
  • classloader 該對象對應的classloader信息 。
  • thread details :線程信息
  • thread stacks :線程堆棧
  • find String : 在這個對象中查詢須要的字符串
  • group by : 根據某個字段統計出現的個數
• leak Identification -- top consumers :幾個大消耗內存的對象

另外計算retsined size也是很經常使用的功能，MAT默認不顯示這一列，若是有須要的能夠本身勾選算一下：

3. 實踐

3.1 classloader內存泄漏排查

參考文獻2和4講了classloader內存泄漏問題排查方法，能夠學習下。我沒有內存泄漏的例子，可是實際過程當中有碰到個perm oom的問題。

例如產生一個perm gen OOM,就猜想可能由classloader內存泄漏引發。由於perm區主要就存放一些class元數據、靜態變量。好比有時候載入了一些java agent，一些classloader載入了很多類，可是分配的perm gen過小，就致使perm gen OOM了。固然這個OOM也不必定是內存泄漏，多是分配的perm區真的過小了，我就碰到了這樣的狀況：

總共分配了32M的PERM，平時使用就達到了29M，由於開了個java agent多加了幾M就直接OOM了，所以也順便用MAT 分析了下heap

打開classloader瀏覽器

看classloader的retained size，合起來差不都32M的樣子，有個叫ArthasClasssLoader的，就是我說的java agent，差很少佔用2M。。也是本次OOM的罪魁禍首。

PS： classLoader和通常的Obect不太同樣，右鍵勾選的時候會問你要看Class Loader自己的信息仍是其定義的Classses信息。class Loader自己信息若是查看Immediate Dominators信息的話只有個ROOT。這也很好理解，class Loader是rt.jar裏面的，是經過boorstrap classloader加載的，屬於system class，天然其gc不會依賴別的class,屬於最dominant的class了

3.2 某些類一直沒有被GC問題排查

有時候要看爲何這個類沒有被GC，不符合預期，那麼只要看看他在哪些GC ROOT對象的引用鏈上。按照以下操做，這裏我排除了一些虛、弱軟引用，只關注強引用便可。由於其餘程度弱的引用反正都會被GC的，不會是對象異常沒被回收的罪魁禍首。

最後按照羅列出來的引用鏈，下鑽去查看，確定最後會找到一個gc root object:

這裏能夠看到這個Java Local類型的對象就是以前羅列的能夠做爲gc root object的

3.3 immediate object和gc root來查找某個對象的root dominated not的區別

某個對象確定會關聯一個immediate object,當這個immediate object的全部實例被GC後，那麼這個對象也確定會被GC。經過以下方式查找關聯的immediate object是最快。可是這種方式只能查找和哪一個immediate object關聯，不能查看immediate object的引用信息。

若是須要查看immediate dominators的引用信息，還要按照以下操做，該dominator object有哪一個外部對象持有的引用，從而瞭解須要哪些對象

固然很容易聯想到用GC ROOT查找也是能夠的，只不過gc root查找的話展示的內容層次更多些，本質上同樣的， 能夠看到最後都是定位到ResuableIterator@)xe0a54ce0這個對象

3.4 查看某個對象dominate 了哪些對象

3.3節咱們是查看某個對象被其餘什麼對象和引用dominate。有時候須要查看某個對象dominate 哪些子對象也很簡單，直接操做Open in Dominatoe Tree

3.5 線程相關

持有某個對象實例的線程，直接按照以下操做便可：

4. 總結

MAT功能強大，自己針對其主要用法配合一些應用場景作了一些介紹，更多能夠本身再配合官方文檔使用一番，增強理解。

參考資料

1. 知乎提問R大的回答，理解gc root
2. classloader內存泄露的總結
3. Classloader leaks I – How to find classloader leaks with Eclipse Memory Analyser (MAT)
4. Solve "PermGen space OutOfMemoryError"