如何使用JVM内存分析工具MAT
本篇内容介绍了“如何使用JVM内存分析工具MAT”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！
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1 简介
MAT 是一款非常强大的内存分析工具，在 Eclipse 中有相应的插件，同时也有单独的安装包。在进行内存分析时，只要获得了反映当前设备内存映像的 hprof 文件，通过 MAT 打开就可以直观地看到当前的内存信息。
2 使用
2.1 准备 MAT
下载独立版本的 MAT，下载地址：https://www.eclipse.org/mat/downloads.php，下载后解压。找到 MemoryAnalyzer.ini 文件，该文件里面有个 Xmx 参数，该参数表示最大内存占用量，默认为 1024m，根据堆转储文件大小修改该参数即可。
2.2 准备堆转储文件（Heap Dump）
堆转储文件（Heap Dump）是 Java 进程在某个时间内的快照（.hprof 格式）。它在触发快照的时候保存了很多信息，如：Java 对象和类信息（通常在写堆转储文件前会触发一次 Full GC）。
堆转储文件信息：
所有的对象信息，包括对象实例、成员变量、存储于栈中的基本类型值和存储于堆中的其他对象的引用值。
所有的类信息，包括 classloader、类名称、父类、静态变量等。
GC Root 到所有的这些对象的引用路径。
线程信息，包括线程的调用栈及此线程的线程局部变量（TLS）。
多种方式获取堆转储文件：
通过 jmap 命令可以在 cmd 里执行：
jmap -dump:format=b,file=<文件名.hprof>。如果想在发生内存溢出的时候自动 dump，需要添加下面 JVM 参数：
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError。使用 Ctrl+Break 组合键主动获取获取，需要添加下面 JVM 参数：
-XX:+HeapDumpOnCtrlBreak。使用 HPROF Agent 可以在程序执行结束时或受到 SIGOUT 信号时生成 Dump 文件，配置在虚拟机的参数如下：
-agentlib:hprof=heap=dump,format=b。使用 JConsole 获取。
使用 Memory Analyzer Tools 的
File -> Acquire Heap Dump功能获取。
2.3 分析堆转储文件
打开 MAT 之后，加载 dump 文件，差不多就下面这样的界面：
常用的两个功能：Histogram、 Leak Suspects。
2.3.1 Histogram
Histogram 可以列出内存中的对象，对象的个数及其内存大小，可以用来定位哪些对象在 Full GC 之后还活着，哪些对象占大部分内存。
Class Name：类名称，Java 类名。
Objects：类的对象的数量，这个对象被创建了多少个。
Shallow Heap：对象本身占用内存的大小，不包含其引用的对象内存，实际分析中作用不大。常规对象（非数组）的 Shallow Size 由其成员变量的数量和类型决定。数组的 Shallow Size 由数组元素的类型（对象类型、基本类型）和数组长度决定。对象成员都是些引用，真正的内存都在堆上，看起来是一堆原生的 byte[], char[], int[]，对象本身的内存都很小。
Retained Heap：计算方式是将 Retained Set（当该对象被回收时那些将被 GC 回收的对象集合）中的所有对象大小叠加。或者说，因为 X 被释放，导致其它所有被释放对象（包括被递归释放的）所占的 heap 大小。Retained Heap 可以更精确的反映一个对象实际占用的大小。
Retained Heap 例子：一个 ArrayList 对象持有 100 个对象，每一个占用 16 bytes，如果这个 list 对象被回收，那么其中 100 个对象也可以被回收，可以回收 16*100 + X 的内存，X 代表 ArrayList 的 shallow 大小。
在上述列表中选择一个 Class，右键选择 List objects > with incoming references，在新页面会显示通过这个 class 创建的对象信息。
继续选择一个对象，右键选择 Path to GC Roots > **** ，通常在排查**内存泄漏（一般是因为存在无效的引用）**的时候，我们会选择 exclude all phantom/weak/soft etc.references，意思是查看排除虚引用/弱引用/软引用等的引用链，因为被虚引用/弱引用/软引用的对象可以直接被 GC 给回收，我们要看的就是某个对象否还存在 Strong 引用链（在导出 Heap Dump 之前要手动触发 GC 来保证），如果有，则说明存在内存泄漏，然后再去排查具体引用。
这时会拿到 GC Roots 到该对象的路径，通过对象之间的引用，可以清楚的看出这个对象没有被回收的原因，然后再去定位问题。如果上面对象此时本来应该是被 GC 掉的，简单的办法就是将其中的某处置为 null 或者 remove 掉，使其到 GC Root 无路径可达，处于不可触及状态，垃圾回收器就可以回收了。反之，一个存在 GC Root 的对象是不会被垃圾回收器回收掉的。
2.3.2 Leak Suspects
Leak Suspects 可以自动分析并提示可能存在的内存泄漏，可以直接定位到 Class 及对应的行数。
比如：这里问题一的描述，列出了一些比较大的实例。点击 Details 可以看到细节信息，另外还可点击 See stacktrace 查看具体的线程栈信息（可直接定位到具体某个类中的方法）。
在 Details 详情页面 Shortest Paths To the Accumulation Point 表示 GC root 到内存消耗聚集点的最短路径，如果某个内存消耗聚集点有路径到达 GC root，则该内存消耗聚集点不会被当做垃圾被回收。
实战：在某项目中，其中几个 Tomcat 响应特别慢，打开
Java VisualVM观察Tomcat（pid xxx）-Visual GC发现Spaces-Old升高，Graphs-GC Time比较频繁且持续时间长、有尖峰（重启后过段时间又出现了），最后通过Leak Suspects中的See stacktrace定位到某个查询接口，仔细排查代码后发现有个 BUG：在特定查询条件下会一次性查询几万的数据出来（因为脏数据），处理过后恢复正常。
2.3.3 内存快照对比
为了更有效率的找出内存泄露的对象，一般会获取两个堆转储文件（先 dump 一个，隔段时间再 dump 一个），通过对比后的结果可以很方便定位。
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