MAT使用-jvm内存溢出问题分析定位

1.MAT简介：

MAT 全称 Eclipse Memory Analysis Tools 是一个分析 Java堆数据的专业工具，可以计算出内存中对象的实例数量、占用空间大小、引用关系等，看看是谁阻止了垃圾收集器的回收工作，从而定位内存泄漏的原因。

2.什么时候会用到MAT?

a）OutOfMemoryError的时候，触发full gc，但空间却回收不了，引发内存泄露

b）java服务器系统异常，比如load飙高，io异常，或者线程死锁等，都可能通过分析堆中的内存对象来定位原因

3.MAT安装：

https://www.eclipse.org/mat/downloads.php --下载地址

http://help.eclipse.org/oxygen/index.jsp?topic=/org.eclipse.mat.ui.help/welcome.html --官网使用教程

#参数配置：

分析堆转储文件需要消耗很多的堆空间，为了保证分析的效率和性能，在有条件的情况下，建议分配给 MAT 尽可能多的内存资源。两种方式分配内存资源给 MAT：

1）修改启动参数 MemoryAnalyzer.exe -vmargs -Xmx4g

2）编辑文件 MemoryAnalyzer.ini 添加 -vmargs – Xmx4g

4.MAT分析dump堆栈：

#4.1dump文件生成：

a）jvm内存溢出OutOfMemoryError自动生成dump内存快照

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError-XX:HeapDumpPath=/home/work/oom_error.hprof

b）手动触发生成

jps -v --查看jvm pid: 26041

生成jvm dump快照：

jmap -dump:format=b,file=/home/work/jinze/dump_26041_05231438.hprof 26041 --> 生成二进制堆栈文件。

jmap -heap 26041 --查看jvm堆栈内存占用情况

jmap -histo:live 26041 | head -20 --查看jvm内存占用前20存活对象

#5.MAT分析 dump文件：

基本概念：

Shallow Heap: 类对象本身占用内存大小，不包含其引用的对象内存-> List对象占用内存大小 4k

Retained Heap: 对象自己占用内存 + 关联引用对象占用大小 -> List对象占用内存大小 4k + User对象占用内存大小 123k注：如一个ArrayList持有100,000个对象，每一个占用16 bytes，移除这些ArrayList可以释放16 x 100,000 + X，X代表ArrayList的shallow大小。相对于shallow heap，RetainedHeap可以更精确的反映一个对象实际占用的大小（因为如果该对象释放，retained heap都可以被释放）。

demo: private List<User> users;

Retained Set指的是这个对象本身和他持有引用的对象以及这些引用对象的Retained Set所占内存大小的总和，官方的图解如下所示。

从图中可以看出E的Retained Set为E和G。C的Retained Set为C、D、E、F、G、H。

MAT所定义的支配树就是从上图的引用树演化而来。在引用树当中，一条到Y的路径必然会经过X，这就是X支配Y。X直接支配Y则指的是在所有支配Y的对象中，X是Y最近的一个对象。

内存溢出排除方法思路：

1.看GC日志 126719K->126719K(126720K) [回收前后内存大小不变或一直增长无减少波动，则可能有内存溢出问题]

2.生成堆内存 heap dump(某个时间点jvm中所有活跃的对象的堆内存快照)

3.MAT查看：过滤列举对象(传入或传出的对象引用)、分组排序显示

1. Histogram or dominator_tree: Retained Heap倒叙排序查看内存占用

2. 定位问题代码段: 看有没有GC Root指向：若无GC Root指向 -> Merge Shortest Paths to GC Roots -> exclude all phantom/weak/soft etc.reference(排除虚弱软引用) ->查找GC Root线程

File > Open Heap Dump > Leak Suspects Report -打开dump文件

Overview > Actions > The Histogram (查看堆栈中java类对象[Objects]个数、[Shallow Heap]individual objects此类对象占用大小、[Retained Heap]关联对象占用大小) -> Retained Heap倒叙排序(重点关注内存占用高对象) -> Merge Shortest Paths to GC roots -> exclude all phantom/weak/soft etc.reference(排除所有虚弱软引用) ->查看剩余未被回收的强引用对象占用原因 & GC Roots。

Overview > Actions > dominator_tree (查看堆中内存占用最高的对象的线程调用堆栈) dominator_tree -> 对象调用堆栈树-查找内存占用最高对象(Retained Heap倒叙排序) -> Paths to GC Roots -> exclude all phantom/weak/soft etc.reference (排除所有虚弱软引用) -查找GC Root线程 -> 查找未释放的内存占用最高的代码逻辑段(很可能是产生内存溢出代码)

MAT分析dump具体步骤如下：

##1.MAT打开dump文件：

MAT打开dump文件，生成分析报告： File > Open Heap Dump > Leak Suspects Report

Open Heap Dump

Leak Suspects Report - Finish -分析内存泄漏可疑点

1.Overview

Overview概要信息，比如空间大小、类的数量、对象实例数量、类加载器等等

Atcion里面提供了多种分析维度：（重点关注 Histogram & Dominator Tree 即可）

Histogram 按类列出内存中的对象，对象的个数以及大小。

Dominator Tree 支配树，分析对象的引用关系。

Leak Suspects通过MA自动分析泄漏的原因。

Overview

##2.Histogram

Overview > Actions > The Histogram (查看堆栈中java类对象[Objects]个数、[Shallow Heap]individual objects此类对象占用大小、[Retained Heap]关联对象占用大小)

按类列出所有实例对象个数Objects、Shallow Heap（对象本身占用内存大小）、Retained Heap （对象本身占用内存大小+关联引用对象占用内存）内存占用情况，可以通过Class Name过滤筛选；or 按照对象或 class 引用和被引用展示: List objects or Show objects by class： [with incoming references 列出哪些类引入该类；with outgoing references 出该类引用了哪些类]

Actions > The Histogram (查看堆栈中java类对象[Objects]个数、[Shallow Heap]individual objects此类对象占用大小、[Retained Heap]关联对象占用大小) -> Retained Heap倒叙排序(重点关注内存占用高对象) -> Merge Shortest Paths to GC roots -> exclude all phantom/weak/soft etc.reference(排除所有虚弱软引用) ->查看剩余未被回收的强引用对象占用原因 & GC Roots。

## 3.Dominator Tree

支配树，分析对象的引用关系。对象内存占用&占比

dominate_tree -> 对象调用堆栈树-查找内存占用最高对象(Retained Heap倒叙排序) -> Paths to GC Roots -> exclude all phantom/weak/soft etc.reference(排除所有虚弱软引用) -查找GC Root线程-> 定位未释放内存代码段

Actions > dominator_tree (查看堆中内存占用最高的对象的线程调用堆栈) -> 对象调用堆栈树-查找内存占用最高对象(Retained Heap倒叙排序) -> Paths to GC Roots -> exclude all phantom/weak/soft etc.reference (排除所有虚弱软引用) -查找GC Root线程 -> 查找未释放的内存占用最高的代码逻辑段(很可能是产生内存溢出代码)

##4.Leak Suspects --自动分析内存溢出可疑点

MAT插件会给出一份可疑的分析报告，非常方便，我们只需结合源代码稍加分析到底哪个Problem才是引发问题真正原因所在。点点看 Details，若有问题你很容易发现你熟悉的代码段。

##5.OQL:

OQL全称为Object Query Language，类似于SQL语句的查询语言，能够用来查询当前内存中满足指定条件的所有的对象。

API: http://help.eclipse.org/luna/index.jsp?topic=/org.eclipse.mat.ui.help/reference/oqlsyntax.html

##6. 对比dump 堆栈文件

因为我们这个例子很简单，可以通过上面的方法来找到内存泄漏的原因，但是复杂的情况就需要通过对比hpof文件来进行分析了。使用步骤为：

操作应用，生成第一个hpof文件。

进行一段时间操作，再生成第二个hpof文件。

用MAT打开这两个hpof文件。

将第一个和第二个hpof文件的Dominator Tree或者Histogram添加到Compare Basket中，之后选中2个文件对比即可