• 关联课程内容

  • 实战篇-内存泄漏和内存溢出
  • …
  • 实战篇-btrace和arthas在线定位问题

• 回答路径

  • 内存泄漏和内存溢出
  • 解决内存泄漏问题的思路
  • 常用的工具

内存泄漏（memory leak）：在Java中如果不再使用一个对象，但是该对象依然在GC ROOT的引用链上，这个对象就不会被垃圾回收器回收，这种情况就称之为内存泄漏。

少量的内存泄漏可以容忍，但是如果发生持续的内存泄漏，就像滚雪球雪球越滚越大，不管有多大的内存迟早会被消耗完，最终导致的结果就是内存溢出。

解决内存泄漏问题总共分为四个步骤，其中前两个步骤是最核心的：

发现问题 – 堆内存状况的对比

正常情况

• 处理业务时会出现上下起伏，业务对象频繁创建内存会升高，触发MinorGC之后内存会降下来。
• 手动执行FULL GC之后，内存大小会骤降，而且每次降完之后的大小是接近的。
• 长时间观察内存曲线应该是在一个范围内。

出现内存泄漏

• 处于持续增长的情况，即使Minor GC也不能把大部分对象回收
• 手动FULL GC之后的内存量每一次都在增长
• 长时间观察内存曲线持续增长

生产环境通过运维提供的Prometheus + Grafana等监控平台查看

开发、测试环境通过visualvm查看

package q7oom;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

//-Xmx10m -verbose:gc
public class OOMDemo {
    private static int _1MB = 1024 * 1024 * 1;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        List<Object> objects = new ArrayList<>();

        while (true){
            byte[] bytes = new byte[_1MB];
            //强引用
            objects.add(bytes);
            Thread.sleep(50);
        }

    }
}

这段代码执行之后，使用visualvm查看结果：

处于持续增长的情况，手动FULL GC之后的内存量每一次都在增长，长时间观察内存曲线持续增长。属于内存泄漏的情况。

诊断 – 生成内存快照

当堆内存溢出时，需要在堆内存溢出时将整个堆内存保存下来，生成内存快照(Heap Profile )文件。

生成方式有两种

1、内存溢出时自动生成，添加生成内存快照的Java虚拟机参数：

​ -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError：发生OutOfMemoryError错误时，自动生成hprof内存快照文件。

​ -XX:HeapDumpPath=<path>：指定hprof文件的输出路径。

发生oom之后，就会生成内存快照文件：

2、导出运行中系统的内存快照，比较简单的方式有两种，注意只需要导出标记为存活的对象：

通过JDK自带的jmap命令导出，格式为：

​ jmap -dump:live,format=b,file=文件路径和文件名 进程ID

通过arthas的heapdump命令导出，格式为：

​ heapdump --live 文件路径和文件名

诊断 – MAT定位问题

使用MAT打开hprof文件，并选择内存泄漏检测功能，MAT会自行根据内存快照中保存的数据分析内存泄漏的根源。

修复问题

修复内存溢出问题的要具体问题具体分析，问题总共可以分成三类：

• 代码中的内存泄漏，由于代码的不合理写法存在隐患，导致内存泄漏
• 并发引起内存溢出 - 参数不当,由于参数设置不当，比如堆内存设置过小，导致并发量增加之后超过堆内存的上限。解决方案：设置合理参数
• 并发引起内存溢出 – 设计不当，系统的方案设计不当，比如：
  • 从数据库获取超大数据量的数据
  • 线程池设计不当
  • 生产者-消费者模型，消费者消费性能问题

​ 解决方案：优化设计方案

常用的JVM工具

JDK自带的命令行工具：

jps 查看java进程，打印main方法所在类名和进程id

jmap 1、生成堆内存快照

​ 2、打印类的直方图

第三方工具：

VisualVM 监控

Arthas 综合性工具

MAT 堆内存分析工具

监控工具：

Prometheus + grafana