JAVA內(nèi)存泄露檢測工具(IBM HeapAnalyzer)

HeapAnalyzer 是 IBM 的一個(gè)用來分析 Java 程序的內(nèi)存堆使用情況的圖形化工具。

IBM HeapAnalyzer怎么用？

IBM HeapAnalyzer，下載之后首先閱讀一下readme，這上面詳細(xì)寫了HeapAnalyzer的使用方法�？梢栽诿�令行中輸入java –Xmx[heapsize] –jar ha26.jar 來啟動(dòng)工具并加載heapdump文件。對于比較大的heapdump，將-Xmx設(shè)置一個(gè)較大的值（大于heapdump的大�。�，來避免加載過程中的OOM。對于64位機(jī)器上產(chǎn)生的超大heapdump，個(gè)人機(jī)器上分析就不大可能了。

打開heapdump文件后，我一般點(diǎn)擊“Analysis”里的“Tree View”，以樹的形式從根節(jié)點(diǎn)展示內(nèi)存對象分配的信息

第一行java.lang.ref.Refenrence這個(gè)class及它的76個(gè)children占用了67%的已用堆大小（31M/46M），它本身僅占用了76bits。雙擊java.lang.ref.Refenrence，我們可以看到它所引用的兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)。其中一個(gè)子節(jié)點(diǎn)java.lang.ref.Finalizer后的67%指引我們內(nèi)存泄漏的問題應(yīng)該在它的引用上。

接下去你可以逐級(jí)展開，或者右鍵點(diǎn)擊“Locate a leak suspect”，讓HeapAnalyzer幫你找到泄漏可能發(fā)生的地方。泄漏一般發(fā)生在那些擁有“超乎尋常多”的引用（子節(jié)點(diǎn)）的class上，正是這些創(chuàng)建后沒有釋放、累積了成千上百的對象，造成了OutOfMemory。右鍵中的“Go to the largest drop subtrees”也是以此為原理而設(shè)的，它的解釋為：

“Search for total size drop” will find a size drop between the total size of a parent and the biggest total size of child of the parent.

因?yàn)槌霈F(xiàn)泄漏的點(diǎn)，每個(gè)子節(jié)點(diǎn)占用的內(nèi)存空間不大，但是巨大的數(shù)量會(huì)導(dǎo)致父節(jié)點(diǎn)占用的total size很大。不過反過來尋找到的點(diǎn)都是泄漏發(fā)生的地方這種說法是不成立的，否則也不需要我們來分析了。

如何分析 java heap dump 文件？

如果啟動(dòng)過程中發(fā)現(xiàn)控制臺(tái)有java.lang.OutOfMemoryError出現(xiàn)，可以適當(dāng)加大上面的數(shù)字（800），給予更多的空間。

然后“Open”產(chǎn)生的dump文件，打開畫面如下，文件很大的話需要等待一段時(shí)間

ibm heapAnalyzer工具在打開時(shí)已經(jīng)進(jìn)行了基本的分析，上面全部完成后，會(huì)出現(xiàn)如下結(jié)果：

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除了顯示該要結(jié)果外，還生成了一棵樹。這個(gè)畫面先不要關(guān)，直到你不再需要這個(gè)dump了。

基本術(shù)語：

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然后對上面的界面做一下簡單的介紹。

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每個(gè)節(jié)點(diǎn)樹的大小占總的堆棧大小，如94%，然后是這個(gè)類的在內(nèi)存中的大小，后面5個(gè)子對象，注意這個(gè)子對象的意思不是繼承關(guān)系中的子類，而是上面定義的：如果A對象參考B對象，則B對象是A對象的字對象。

然后該工具根據(jù)分析結(jié)果把可能產(chǎn)生泄漏的對象顯示了出來。如下圖：

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分析根據(jù)主要是child object和parent object的大小差別程度，如果子對象不大，而父對象超級(jí)大，很可能是因?yàn)楦笇ο笫且粋�(gè)集合類（如數(shù)組），包含了大量子對象作為元素。

工具欄：

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點(diǎn)擊分析工具欄的表格圖標(biāo)，顯示出下面的統(tǒng)計(jì)表格，可以點(diǎn)擊欄標(biāo)題進(jìn)行排序。各標(biāo)題意思簡單介紹如下：

TotalSize：這個(gè)對象，以及這個(gè)對象的所有子對象（以及子對象的子對象，也就是從這個(gè)對象可以參考到的所有對象）的大小的總和，單位為bits；

Size:這個(gè)對象的大小，如第一個(gè)56bits = 56/8bytes = 7b；

No.Child：子對象的個(gè)數(shù)，不包括子對象的子對象；

No.Parent：父對象的個(gè)數(shù)，不包括父對象的對象；

Name：對象的名稱。

Address：對象在heap中的地址。

1.分析結(jié)果

1.1大量的以java/util/HashMap$Entry為元素的數(shù)組，占據(jù)了總堆棧的8%，很高的比例。

1.2大量的java/util/Hashtable$HashtableEntry為元素的數(shù)組，占據(jù)總堆棧的5%。

1.3里面的數(shù)組大量指向java/util/Hashtable$HashtableCacheHashEntry對象。

根據(jù)分析，最有嫌疑的對象應(yīng)該是java/util/HashMap$Entry。

2.其他經(jīng)驗(yàn)收集：

“Heapdump工具的使用很簡單，難點(diǎn)在于找到“內(nèi)存泄漏的真正原因”，一般需要通過多個(gè)heapdump文件的對比才能找到�！�

“ObjectInputStream/ObjectOutputStream要注意內(nèi)存泄漏.reset()”

“因?yàn)镴DK的問題，如果使用的是：J2RE 5.0 IBM J9 2.3AIX ppc-32 build j9vmap3223-20070201，這個(gè)SR4的版本有個(gè)問題就是，限定了類加載器可加載的類數(shù)量，默認(rèn)為8192，如果超過此限制，就會(huì)拋出　OutOfMemory的錯(cuò)誤�！�

對于這個(gè)問題，可以設(shè)置增加類加載器可加載的類數(shù)量解決。

3.知識(shí)補(bǔ)充介紹

3.1堆(Heap)和非堆(Non-heap)內(nèi)存
按照官方的說法：“Java虛擬機(jī)具有一個(gè)堆，堆是運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域，所有類實(shí)例和數(shù)組的內(nèi)存均從此處分配。堆是在Java虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建的�！薄霸贘VM中堆之外的內(nèi)存稱為非堆內(nèi)存(Non-heap memory)”�？梢钥闯鯦VM主要管理兩種類型的內(nèi)存：堆和非堆。簡單來說堆就是Java代碼可及的內(nèi)存，是留給開發(fā)人員使用的；非堆就是JVM留給自己用的，所以方法區(qū)、JVM內(nèi)部處理或優(yōu)化所需的內(nèi)存(如JIT編譯后的代碼緩存)、每個(gè)類結(jié)構(gòu)(如運(yùn)行時(shí)常數(shù)池、字段和方法數(shù)據(jù))以及方法和構(gòu)造方法的代碼都在非堆內(nèi)存中。

3.2堆內(nèi)存分配
JVM初始分配的內(nèi)存由-Xms指定，默認(rèn)是物理內(nèi)存的1/64；JVM最大分配的內(nèi)存由-Xmx指定，默認(rèn)是物理內(nèi)存的1/4。默認(rèn)空余堆內(nèi)存小于40%時(shí)，JVM就會(huì)增大堆直到-Xmx的最大限制；空余堆內(nèi)存大于70%時(shí)，JVM會(huì)減少堆直到-Xms的最小限制。因此服務(wù)器一般設(shè)置-Xms、-Xmx相等以避免在每次GC后調(diào)整堆的大小。

33非堆內(nèi)存分配
JVM使用-XX：PermSize設(shè)置非堆內(nèi)存初始值，默認(rèn)是物理內(nèi)存的1/64；由XX:MaxPermSize設(shè)置最大非堆內(nèi)存的大小，默認(rèn)是物理內(nèi)存的1/4。

3.4JVM內(nèi)存限制(最大值)
首先JVM內(nèi)存限制于實(shí)際的最大物理內(nèi)存，假設(shè)物理內(nèi)存無限大的話，JVM內(nèi)存的最大值跟操作系統(tǒng)有很大的關(guān)系。簡單的說就32位處理器雖然可控內(nèi)存空間有4GB,但是具體的操作系統(tǒng)會(huì)給一個(gè)限制，這個(gè)限制一般是2GB-3GB（一般來說Windows系統(tǒng)下為1.5G -2G，Linux系統(tǒng)下為2G -3G），而64bit以上的處理器就不會(huì)有限制了。