JVisualVM简介与内存泄漏实战分析

一、JVisualVM能做什么

      VisualVM 是Netbeans的profile子项目，已在JDK6.0 update 7 中自带(java启动时不需要特定参数，监控工具在bin/jvisualvm.exe)，能够监控线程，内存情况，查看方法的CPU时间和内存中的对 象，已被GC的对象，反向查看分配的堆栈(如100个String对象分别由哪几个对象分配出来的)。

     在JDK_HOME/bin(默认是C:Program FilesJavajdk1.6.0_13in)目录下面，有一个jvisualvm.exe文件，双击打开，从UI上来看，这个软件是基于NetBeans开发的了。

     可以进行远程和本地监控。远程监控需要打开jmx，下面内容会提到。

     其默认页面为：

左侧分为本地和远程。双击本地中VisualVM线程，可以看到如下监控内容：

具体的介绍参看：

http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-visualvm/

二、准备模拟内存泄漏demo

      1、定义静态变量HashMap

      2、分段循环创建对象，并加入HashMap

      代码如下：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class CyclicDependencies {
    //声明缓存对象
    private static final Map map = new HashMap();
    public static void main(String args[]){
        try {
            Thread.sleep(10000);//给打开visualvm时间
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //循环添加对象到缓存
        for(int i=0; i<1000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("first");
        //为dump出堆提供时间
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<1000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("second");
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<3000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("third");
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<4000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("forth");
        try {
            Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("qqqq");
    }
}

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class CyclicDependencies {
    //声明缓存对象
    private static final Map map = new HashMap();
    public static void main(String args[]){
        try {
            Thread.sleep(10000);//给打开visualvm时间
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //循环添加对象到缓存
        for(int i=0; i<1000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("first");
        //为dump出堆提供时间
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<1000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("second");
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<3000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("third");
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<4000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("forth");
        try {
            Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("qqqq");
    }
}

     3、配置jvm参数如下：

 

-Xms512m
-Xmx512m
 -XX:-UseGCOverheadLimit
 -XX:MaxPermSize=50m

         -Xms512m
         -Xmx512m
          -XX:-UseGCOverheadLimit
          -XX:MaxPermSize=50m

     4、运行程序并打卡visualvm监控

三、使用jVisualvm分析内存泄漏

      1、查看Visual GC标签，内容如下，这是输出first的截图

            

这是输出forth的截图：

通过2张图对比发现：

老生代一直在gc，当程序继续运行可以发现老生代gc还在继续：

增加到了7次，但是老生代的内存并没有减少。说明存在无法被回收的对象，可能是内存泄漏了。

如何分析是那个对象泄漏了呢？打开抽样器标签：点击后如下图：

按照程序输出进行堆dump，当输出second时，dump一次，当输出forth时dump一次。

进入最后dump出来的堆标签，点击类：

点击右上角：“与另一个堆存储对比”。如图选择第一次导出的dump内容比较：

比较结果如下：

可以看出在两次间隔时间内TestMemory对象实例一直在增加并且多了，说明该对象引用的方法可能存在内存泄漏。

如何查看对象引用关系呢？

右键选择类TestMemory，选择“在实例视图中显示”，如下所示：

左侧是创建的实例总数，右侧上部为该实例的结构，下面为引用说明，从图中可以看出在类CyclicDependencies里面被引用了，并且被HashMap引用。

如此可以确定泄漏的位置，进而根据实际情况进行分析解决。

四、jVisualvm远程监控tomcat

     1、修改远程tomcat的catalina.sh配置文件，在其中增加：

         

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS
          -Djava.rmi.server.hostname=192.168.122.128
          -Dcom.sun.management.jmxremote.port=18999
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false"

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS
          -Djava.rmi.server.hostname=192.168.122.128
          -Dcom.sun.management.jmxremote.port=18999
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false"

这次配置先不走权限校验。只是打开jmx端口。

    2、打开jvisualvm，右键远程，选择添加远程主机：

          

   3、输入主机的名称，直接写ip，如下：

          

        右键新建的主机，选择添加JMX连接，输入在tomcat中配置的端口即可。

   4、双击打开。完毕！

五、扩展知识

线程死锁侦测

jvm优化建议

     本质上是减少GC的次数。

如果是频繁创建对象的应用，可以适当增加新生代大小。常量较多可以增加持久代大小。对于单例较多的对象可以增加老生代大小。比如spring应用中。

GC选择，在JDK5.0以后，JVM会根据当前系统配置进行判断。一般执行-Server命令便可以。gc包括三种策略：串行，并行，并发。

吞吐量大大应用，一般采用并行收集，开启多个线程，加快gc的是否。

响应速度高的应用，一般采用并发收集，比如应用服务器。

     年老代建议配置为并发收集器，由于并发收集器不会压缩和整理磁盘碎片，因此建议配置：

 

-XX:+UseConcMarkSweepGC  #并发收集年老代
 -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 # 表示年老代空间到80%时就开始执行CMS
 -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection # 打开对年老代的压缩。可能会影响性能，但是可以消除内存碎片。
 -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=10 # 由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理，所以运行一段时间以后会产生“碎片”，使得运行效率降低。此参数设置运行次

    -XX:+UseConcMarkSweepGC  #并发收集年老代
     -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80 # 表示年老代空间到80%时就开始执行CMS
     -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection # 打开对年老代的压缩。可能会影响性能，但是可以消除内存碎片。 
     -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=10 # 由于并发收集器不对内存空间进行压缩、整理，所以运行一段时间以后会产生“碎片”，使得运行效率降低。此参数设置运行次

FullGC以后对内存空间进行压缩、整理。 

直接运行linux上的jvisualvm

     下载X-Manager,可以将试图展现在本地机器上。

不受此jvm支持

     保证jvisualvm所属jdk版本和linux上一致。