JDK本地内存追踪NMT

通常情况下， JVM占用的内存不仅仅是-Xmx, -Xms等指定的大小， 因为JVM也是一个应用， 它需要额外的空间去完成它的工作， 除了堆外， JVM会分配内存的地方包括以下这些：

Metaspace: 元数据区， 存储类， 及方法的元数据信息

Threads: 线程， 线程里的栈还是比较耗内存的， 在64位操作系统上， 默认栈的大小为1MB， 当然可以通过-Xss配置。

因为一般情况下线程的数量是没有限制的， 因此可能会占用极其多的内存。

Code Cache: JVM通过JIT把字节码转换成机器指令， 然后把这些指令放到一个非堆区域Code Cache。

配置参数：

-XX:InitialCodeCacheSize: 初始大小

-XX:ReservedCodeCacheSize: 最大的空间大小

Garbage Collection: JVM的垃圾回收器需要使用到一个空间去完成它们的任务， 一些运行时的数据等等， 这个空间使用的更多的是本地内存(native memory)

符号表：

String Pool: JVM复用字面量字符串的地方。

配置参数：

-XX:StringTableSize： 常量池大小

运行时常量池，JVM用来存储编译时的字面量或方法以及属性地址(reference)。

Native Byte Buffers:

开发者可以直接使用本地内存， 如通过JNI的malloc或者NIO的ByteBuffers等。

 

Native Memory Tracking

那么怎么监控JVM使用到的这些内存吗， 答案就是通过NMT(Native Memory Tracking)， 但是使用它之前需要设置JVM的启动参数：

-XX:NativeMemoryTracking， 可能的值为off， 关闭，也为默认值， summary， 显示汇总信息， detail, 显示详细信息。

使用方法：

首先通过jps找到对应的Java程序的pid，然后使用如下命令：

jcmd <pid> VM.native_memory

 
我在本地运行jcmd后输出结果为：

11132:

Native Memory Tracking:

Total: reserved=3517807KB, committed=548183KB
-                 Java Heap (reserved=2045952KB, committed=366080KB)
                            (mmap: reserved=2045952KB, committed=366080KB)

-                     Class (reserved=1089619KB, committed=46803KB)
                            (classes #8341)
                            (malloc=6227KB #11407)
                            (mmap: reserved=1083392KB, committed=40576KB)

-                    Thread (reserved=29820KB, committed=29820KB)
                            (thread #30)
                            (stack: reserved=29696KB, committed=29696KB)
                            (malloc=89KB #152)
                            (arena=35KB #59)

-                      Code (reserved=251467KB, committed=10383KB)
                            (malloc=1867KB #4673)
                            (mmap: reserved=249600KB, committed=8516KB)

-                        GC (reserved=80655KB, committed=74803KB)
                            (malloc=5775KB #218)
                            (mmap: reserved=74880KB, committed=69028KB)

-                  Compiler (reserved=149KB, committed=149KB)
                            (malloc=18KB #478)
                            (arena=131KB #3)

-                  Internal (reserved=6719KB, committed=6719KB)
                            (malloc=6655KB #11664)
                            (mmap: reserved=64KB, committed=64KB)

-                    Symbol (reserved=11371KB, committed=11371KB)
                            (malloc=9477KB #85817)
                            (arena=1894KB #1)

-    Native Memory Tracking (reserved=1880KB, committed=1880KB)
                            (malloc=72KB #1130)
                            (tracking overhead=1807KB)

-               Arena Chunk (reserved=176KB, committed=176KB)
                            (malloc=176KB)

11132是进程号pid

然后出现的很多reserved是指总共可用的内存大小， 而commited是指已经使用的内存大小。

 

追踪本地内存的变化

NMT可以让我们看到随时间增长本地内存的变化。

首先需要设置一个对照的内存状态：

jcmd <pid> VM.native_memory baseline

然后过一段时间如果需要查看变化状态即：

jcmd <pid> VM.native_memory detail.diff

NMT通过+和-来显示内存的变化：

Total: reserved=1771487KB +3373KB, committed=491491KB +6873KB
-             Java Heap (reserved=307200KB, committed=307200KB)
                        (mmap: reserved=307200KB, committed=307200KB)
  
-             Class (reserved=1084300KB +2103KB, committed=39356KB +2871KB)

Refer: https://www.baeldung.com/native-memory-tracking-in-jvm