關於java內存查看與分析詳解

1：gc日誌輸出

在jvm啟動參數中加入 -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimestamps -XX:+PrintGCApplicationStopedTime，jvm將會按照這些參數順序輸出gc概要信息，詳細信息，gc時間信息，gc造成的應用暫停時間。如果在剛才的參數後面加入參數 -Xloggc:文件路徑，gc信息將會輸出到指定的文件中。其他參數還有

-verbose:gc和-XX:+PrintTenuringDistribution等。

2：jconsole

jconsole是jdk自帶的一個內存分析工具，它提供了圖形界面。可以查看到被監控的jvm的內存信息，線程信息，類加載信息，MBean信息。

jconsole位於jdk目錄下的bin目錄，在windows下是，在unix和linux下是，jconsole可以監控本地應用，也可以監控遠程應用。 要監控本地應用，執行jconsole pid，pid就是運行的java進程id，如果不帶上pid參數，則執行jconsole命令後，會看到一個對話框彈出，上面列出了本地的java進程，可以選擇一個進行監控。如果要遠程監控，則要在遠程服務器的jvm參數里加入一些東西，因為jconsole的遠程監控基於jmx的，關於jconsole詳細用法，請見專門介紹jconsle的文章，我也會在博客裏專門詳細介紹jconsole。

3:jviusalvm

在JDK6 7之後，jdk推出了另外一個工具：jvisualvm,java可視化虛擬機，它不但提供了jconsole類似的功能，還提供了jvm內存和cpu實時診斷，還有手動dump出jvm內存情況，手動執行gc。

和jconsole一樣，運行jviusalvm，在jdk的bin目錄下執行jviusalvm，windows下是,linux和unix下是。

4：jmap

jmap是jdk自帶的jvm內存分析的工具，位於jdk的bin目錄。jdk1.6中jmap命令用法：

複製代碼 代碼如下:

Usage:

jmap -histo

（to connect to running process and print histogram of java object heap

jmap -dump:

（to connect to running process and dump java heap）

dump-options:

format=b binary default

file=dump heap to

Example: jmap -dump:format=b,file=

jmap -histo在屏幕上顯示出指定pid的jvm內存狀況。以我本機為例，執行該命令，屏幕顯示：

num #instances #bytes class name

----------------------------------------------

1: 242062791864

2: 223712145216 [C3: 242061940648

4: 19511364496

5: 265431282560

6: 63771081744 [B

7: 1793 909688

8: 1471 614624

9: 14581 548336 [ct;

10: 3863 513640 [I

11: 20677 496248 ng

12: 3621 312776 [Map$Entry;

13: 3335 266800 od

14: 8256 264192 ctStreamClass$WeakClassKey

15: 7066 226112 Map$Entry

16: 2355 173304 [S

17: 1687 161952 s

18: 2769 150112 [[I

19: 3563 142520 Map

20: 5562 133488 Map$Entry

Total239019 17140408

為了方便查看，我刪掉了一些行。從上面的信息很容易看出，#instance指的是對象數量，#bytes指的是這些對象佔用的內存大小，class name指的是對象類型。

再看jmap的dump選項，這個選項是將jvm的堆中內存信息輸出到一個文件中，在我本機執行

jmap -dump:file=c: 340

注意340是我本機的java進程pid，dump出來的文件比較大有10幾M，而且我只是開了tomcat，跑了一個很簡單的應用，且沒有任何訪問，可以想象，大型繁忙的服務器上，dump出來的文件該有多大。需要知道的是，dump出來的文件信息是很原始的，絕不適合人直接觀看，而jmap -histo顯示的內容又太簡單，例如只顯示某些類型的對象佔用多大內存，以及這些對象的數量，但是沒有更詳細的信息，例如這些對象分別是由誰創建的。那這麼説，dump出來的文件有什麼用呢？當然有用，因為有專門分析jvm的內存dump文件的工具。

5：jhat

上面説了，有很多工具都能分析jvm的內存dump文件，jhat就是sun jdk6及以上版本自帶的工具，位於jdk的bin目錄，執行 jhat -J -Xmx512m [file] ，file就是dump文件路徑。jhat內置一個簡單的web服務器，此命令執行後，jhat在命令行裏顯示分析結果的訪問地址，可以用-port選項指定端口，具體用法可以執行jhat -heap查看幫助信息。訪問指定地址後，就能看到頁面上顯示的信息，比jmap -histo命令顯示的豐富得多，更為詳細。

6：eclipse內存分析器

上面説了jhat，它能分析jvm的dump文件，但是全部是文字顯示，eclipse memory analyzer，是一個eclipse提供用於分析jvm 堆dump的插件，它的分析速度比jhat快，分析結果是圖形界面顯示，比jhat的可讀性更高。其實jvisualvm也可以分析dump文件，也是有圖形界面顯示的。

7：jstat

如果説jmap傾向於分析jvm內存中對象信息的話，那麼jsta就是傾向於分析jvm內存的gc情況。都是jvm內存分析工具，但顯然，它們是從不同維度來分析的。jsat常用的參數有很多，如 -gc,-gcutil,-gccause，這些選項具體作用可查看jsat幫助信息，我經常用-gcutil，這個參數的作用不斷的顯示當前指定的jvm內存的垃圾收集的信息。

我在本機執行 jstat -gcutil 340 10000，這個命令是每個10秒鐘輸出一次jvm的gc信息，10000指的是間隔時間為10000毫秒。屏幕上顯示如下信息（我只取了第一行，因為是按的一定頻率顯示，所以實際執行的時候，會有很多行）：

複製代碼 代碼如下:

S0 S1 E O P YGC YGCTFGCFGCT GCT

54.62 0.00 42.87 43.52 86.24 17925.093337.670 12.763

額……怎麼説呢，要看懂這些信息代表什麼意思，還必須對jvm的gc機制有一定的`瞭解才行啊。其實如果對sun的 hot spot jvm的gc比較瞭解的人，應該很容易看懂這些信息，但是不清楚gc機制的人，有點莫名其妙，所以在這裏我還是先講講sun的jvm的gc機制吧。説到gc，其實不僅僅只是java的概念，其實在java之前，就有很多語言有gc的概念了，gc嘛就是垃圾收集的意思，更多的是一種算法性的東西，而跟具體語言沒太大關係，所以關於gc的歷史，gc的主流算法我就不講了，那扯得太遠了，扯得太遠了就是扯淡。sun現在的jvm，內存的管理模型是分代模型，所以gc當然是分代收集了。分代是什麼意思呢？就是將對象按照生命週期分成三個層次，分別是：新生代，舊生代，持久代。對象剛開始分配的時候，大部分都在新生代，當新生代gc提交被觸發後了，執行一次新生代範圍內的gc，這叫minor gc，如果執行了幾次minor gc後，還有對象存活，將這些對象轉入舊生代，因為這些對象已經經過了組織的重重考驗了哇。舊生代的gc頻率會更低一些，如果舊生代執行了gc，那就是full gc，因為不是局部gc，而是全內存範圍的gc，這會造成應用停頓，因為全內存收集，必須封鎖內存，不許有新的對象分配到內存，持久代就是一些jvm期間，基本不會消失的對象，例如class的定義，jvm方法區信息，例如靜態塊。需要主要的是，新生代裏又分了三個空間：eden，susvivor0，susvivor1，按字面上來理解，就是伊甸園區，倖存1區，倖存2區。新對象分配在eden區中，eden區滿時，採用標記-複製算法，即檢查出eden區存活 的對象，並將這些對象複製到是s0或s1中，然後清空eden區。jvm的gc説開來，不只是這麼簡單，例如還有串行收集，並行收集，併發收集，還有着名的火車算法，不過那説得太遠了，現在對這個有大致瞭解就好。説到這裏，再來看一下上面輸出的信息：

複製代碼 代碼如下:

S0 S1 EO P YGC YGCTFGCFGCT GCT

54.62 0.00 42.87 43.52 86.24 17925.093337.670 12.763

S0:新生代的susvivor0區，空間使用率為5462%

S1:新生代的susvivor1區，空間使用率為0.00%（因為還沒有執行第二次minor收集）

E:eden區，空間使用率42.87%

O:舊生代，空間使用率43.52%

P:持久帶，空間使用率86.24%

YGC:minor gc執行次數1792次

YGCT:minor gc耗費的時間5.093毫秒

FGC:full gc執行次數33

FGCT:full gc耗費的時間7.670毫秒

GCT:gc耗費的總時間12.763毫秒

怎樣選擇工具

上面列舉的一些工具，各有利弊，其實如果在開發環境，使用什麼樣的工具是無所謂的，只要能得到結果就好。但是在生產環境裏，卻不能亂選擇，因為這些工具本身就會耗費大量的系統資源，如果在一個生產服務器壓力很大的時候，貿然執行這些工具，可能會造成很意外的情況。最好不要在服務器本機監控，遠程監控會比較好一些，但是如果要遠程監控，服務器端的啟動腳本要加入一些jvm參數，例如用jconsloe遠程監控tomcat或jboss等，都需要設置jvm的jmx參數，如果僅僅只是分析服務器的內存分配和gc信息，強烈推薦，先用jmap導出服務器端的jvm的堆dump文件，然後再用jhat，或者jvisualvm，或者eclipse內存分析器來分析內存狀況。