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利用MAT分析JVM內(nèi)存問題，從入門到精通（二）

amuqiao / 2460人閱讀

摘要：用于列舉最近分析過的文件常用功能欄，從左到右依次是概覽類直方圖支配樹查詢線程視圖報告相關(guān)詳細(xì)功能。針對那些占用堆內(nèi)存超過整個堆內(nèi)存大小的組件做一系列的分析，例如保留集合潛在的內(nèi)存浪費問題等其他問題。

上一篇文章MAT入門到精通（一）介紹了MAT的使用場景和基本概念，這篇文章開始介紹MAT的基本功能，后面還有兩篇，一篇是MAT的高級功能，另一篇是MAT實戰(zhàn)案例分析。

三、歡迎頁

使用MAT打開一個heap dump文件，解析完成后，默認(rèn)會進入歡迎頁，歡迎頁里包含了一些常見的分析：最大內(nèi)存占用分析、常見的分析動作、常用的分析報告、MAT使用教程等等。

我們看下下面這張圖，可以看出MAT的主要結(jié)構(gòu)和功能：

inspector：透視圖，用于展示一個對象的詳細(xì)信息，例如內(nèi)存地址、加載器名稱、包名、對象名稱、對象所屬的類的父類、對象所屬的類的加載器對象、該對象的堆內(nèi)存大小和保留大小，gc root信息。

inspector窗口的下半部分是展示類的靜態(tài)屬性和值、對象的實例屬性和值、對象所屬的類的繼承結(jié)構(gòu)。

Heap Dump History：用于列舉最近分析過的文件

常用功能欄，從左到右依次是：概覽、類直方圖、支配樹、OQL查詢、線程視圖、報告相關(guān)、詳細(xì)功能。其中概覽就是在剛解析完后展示的這個頁面，詳細(xì)功能按鈕則是提供了一些更細(xì)致的分析能力。

概覽中的餅圖：該餅圖用于展示retained size最大的對象

常用的分析動作：類直方圖、支配樹、按照類和包路徑獲取消耗資源最多的對象、重名類。

報告相關(guān)：Leak Suspects用于查找內(nèi)存泄漏問題，以及系統(tǒng)概覽

Components Report：這個功能是一組功能的集合，用于分析某一類性的類的實例的問題，例如分析java.util.*開頭的類的實例對象的一些使用情況，例如：重復(fù)字符串、空集合、集合的使用率、軟引用的統(tǒng)計、finalizer的統(tǒng)計、Map集合的碰撞率等等。

四、基本功能

關(guān)于概覽頁面，我們再上一節(jié)已經(jīng)進行過分析，這里不再贅述。我們在這一小節(jié)，將重點放在功能欄那一欄，即類直方圖、支配樹、OQL查詢、線程視圖等功能。

4.1 類直方圖

堆直方圖是從類的角度看哪些類及該類的實例對象占用著內(nèi)存情況，默認(rèn)是按照某個類的shallow heap大小從大到小排序。

Retained Heap這一列的值是空的，因為對于某個類的所有實例計算總的retained heap非常慢，因此使用者需要按需計算。

在直方圖頁面，可以選擇某個條目右鍵進行分析，例如對所有類的對象做一些分析動作。

在直方圖頁面，還有一個重要的特性——可以選擇一些其他維度進行分類分析，例如superclass、class loader、package。

如果選擇按照package來分類，則可以看到下面這種視圖

4.2 支配樹

支配樹可以用于查看heap dump中占用內(nèi)存最大的對象。在支配樹中，對于某一層的節(jié)點來說，如果它們的parent節(jié)點沒有被其他對象引用了，那么這寫節(jié)點都會被垃圾收集器回收。

支配樹可以用來排查是哪些對象導(dǎo)致了其他對象無法被垃圾收集器回收，跟類直方圖類似，支配樹也從類加載器、package等角度來看。

[圖片上傳失敗...(image-ec386f-1550075801691)]

4.3 OQL查詢

MAT提供另一種類似SQL的對象查詢語言——OQL，可以用類似SQL語句的方式查詢heap dump中的對象。OQL和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫具備類似的數(shù)據(jù)模型：將某個類看作是一張表，將該類的實例對象看作是該表中的行，每個對象中的屬性看作是構(gòu)成行的列。

OQL語言的語法結(jié)構(gòu)如下：

SELECT *
FROM [ INSTANCEOF ] 
[ WHERE  ]

OQL編輯器分為兩個區(qū)域：

上半部分的區(qū)域用于輸入查詢語句

下半部分的區(qū)域用于展示查詢語句執(zhí)行的結(jié)果

下圖是查詢當(dāng)前堆里所有的String對象的語句和結(jié)果：

4.4 線程視圖

通過上圖中的那個按鈕，可以查看線程視圖，線程視圖首先給出了在生成快照那個時刻，JVM中的Java線程對象列表。這個按鈕的功能，等同于下圖中的這個操作：

在線程視圖這個表中，可以看到以下幾個信息：線程對象的名字、線程名、線程對象占用的堆內(nèi)存大小、線程對象的保留堆內(nèi)存大小、線程的上下文加載器、是否為守護線程。

選中某個線程對象展開，可以看到線程的調(diào)用棧和每個棧的局部變量，通過查看線程的調(diào)用棧和局部變量的內(nèi)存大小，可以找到在哪個調(diào)用棧里分配了大量的內(nèi)存。

因此，heap dump和MAT不僅僅用于排查內(nèi)存相關(guān)的問題，也有助于排查線程相關(guān)的問題。

4.5 問題分析


上圖中的這個按鈕，是MAT提供的一些常見的問題分析能力。因為這些問題特別常見，所以MAT就提供了對應(yīng)的組合功能，幫用戶快速定位常見問題。

Heap Dump Overview

Heap Dump Overview就是整個堆的概括情況，例如：堆內(nèi)存大小、對象個數(shù)、類的個數(shù)、類加載器的個數(shù)、GC root的個數(shù)、堆內(nèi)存文件的格式、文件的創(chuàng)建時間、位置等信息。這個頁面還開一個看一些系統(tǒng)屬性、線程概覽、Top內(nèi)存耗費組件、類直方圖等信息。

Leak Suspects

如下圖所示，這個功能用于排查潛在的內(nèi)存泄漏問題。

Top Components

針對那些占用堆內(nèi)存超過整個堆內(nèi)存1%大小的組件做一系列的分析，例如：Top Consumers、保留集合、潛在的內(nèi)存浪費問題等其他問題。

這一系列的分析，有很多層次，可以用下面這張思維導(dǎo)圖理解：

4.6 對象查找

MAT支持根據(jù)對象的十六進制地址查找對象的outbound引用視圖，如下圖所示：

這個功能等同于在直方圖中選中某個對象，然后右鍵列舉該對象的outbound引用視圖：

本號專注于后端技術(shù)、JVM問題排查和優(yōu)化、Java面試題、個人成長和自我管理等主題，為讀者提供一線開發(fā)者的工作和成長經(jīng)驗，期待你能在這里有所收獲。

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