没有监控过JVM内存的职场生涯，是不完美的

2024-02-05 11:44:10

前言

如果你从事Java开发多年，还没用过JVM分析工具，还没尝试着通过对JVM的dump日志来进行故障定位和性能调优，那么可以说是你职场生涯中的一大遗憾，也是一种能力的缺失。

这篇文章就基于一款JDK自带的工具（VisualVM），然后编写内存溢出的案例，带大家体验一下JVM分析的入门。文中涉及到多个知识点的融合与实战经验分享，读者可留意一下。

VisualVM简介

VisualVM是Netbeans的profile子项目，在JDK6.0 update 7 中自带，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)。

如果已经正确配置classpath路径，VisualVM的启动非常简单，只需在命令行输入jvisualvm即可启动图形化界面。VisualVM不仅支持本机监控，还支持远程监控。

远程监控配置稍微复杂一些，这里以本地监控为示例进行演示。至于生产环境，可选择远程监控，也可配合jmap先生成dump文件，然后下载dump文件进行分析。

VisualVM功能界面

启动VisualVM之后，先来看一下有助于JVM分析的几项功能。这里先以本地启动的Idea为例来进行展示。

概述

进入VisualVM之后，点击左边的对应进程，首先展示的是【概述】内容：

概述中显示了JVM、Java版本、dump批次等信息，在实战中这里的信息可用来进行信息核对。特别是JVM从参数和系统属性项的核对。

曾遇到一个场景，就是通过启动Java程序时JVM参数的位置写错了，导致JVM参数并不生效。

比如如下指令，由于JVM的参数写在了最后，会导致参数设置无效。

java -jar app.jar -Xms256m -Xmx512m

而正确的写法应该是如下：

java -Xms256m -Xmx512m  -jar app.jar

上面这种情况，通过该工具可以轻易的看出JVM参数项里面并没有指定的参数值。

监视

监视界面是用的比较多的一个界面，通过该界面可以查看CPU使用情况、堆和Metaspace的使用情况、线程的使用情况、类的加载情况等。

通过对堆和Metaspace的使用情况分析，可以看到对应内存空间的使用和增长情况，可进行合理调整和规划。

点击右上角的“堆 dump”，会基于点击的时间节点生成dump文件。

概要部分会显示生成dump文件的时间节点和存储路径。我们用来分析内存主要是在此页面中的“类”菜单内。

进入可查看在堆中不同实例占用的内存大小。双击类名，即可进入查看“实例数”，也就是具体类的实例详情。

而我们在内存分析时最重要的其实就是“类”的数量。在了解了上述的基本操作之后，我们就用一个实例来模拟分析一下内存溢出的场景吧。

内存溢出场景构建

先写一段代码，用来模拟内存溢出，也就是创建一个Map，然后向其中不断的新增对象。同时在程序处理的过程中让线程睡眠或死循环来方便通过VisualVM进行查看。

测试代码如下：

public class MemoryLeakTest {

    /**
     * 声明缓存对象
     */
    private static final Map<String, TestMemory> CACHE_MAP = new HashMap<>();

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //给打开visualVm时间
            Thread.sleep(10000);
        } 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();
            CACHE_MAP.put("key" + i, t);
        }
        System.out.println("-------1------");
        //为dump出堆提供时间
        try {
            //给打开visualVm时间
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        for(int i=0; i<1000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            CACHE_MAP.put("key"+i,t);
        }
    }
}

TestMemory类代表生成中的业务类。