【Java 虚拟机笔记】jmap 内存映射工具相关整理

2023-08-07 07:54:40

文前说明

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1. 内存映射工具（Memory Map for Java）

jmap 命令用于生成堆转储快照（heapdump 或者 dump 问文件）。
- 通过设置 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 参数，可以让虚拟机在 OOM 异常出现之后自动生成 dump 文件。
- 通过 -XX:HeapDumpOutCtrlBreak 参数则可以使用 [Ctrl]+[Break] 键让虚拟机生成 dump 文件，又或者在 Linux 系统下通过 kill -3 命令发送进程退出信号拿到 dump 文件。
jmap 命令的作用不仅仅是为了获取 dump 文件，还可以查询 finalize() 执行队列，Java 堆和永久代的详细信息，如空间使用率、当前使用收集器类型等。
- 除 -dump 和 -histo 选项 在所有操作系统提供之外，其余选项都只能在 Linux / Solaris 下使用。
- 如果给定进程是在 64 位虚拟机上运行，那么需要指定参数 -J-d64。
- 该工具仅限于报告其 具有访问权限 的虚拟机进程。
- 可以通过 -J 方式，将虚拟机参数传递给 jmap 调用的启动程序。例如 -J-Xms48m。

1.1 命令格式

jmap [ option ] pid
jmap [ option ] executable core
jmap [ option ] [server-id@]remote-hostname-or-IP
- options 是选项相互排斥。选项（如果使用）应紧跟在命令名之后。
- pid 是需要打印配置信息的进程的 ID。这个进程必须是一个 Java 进程。为了获得在机器上运行的 Java 进程的列表可以使用 jps 命令。
- executable 是产生核心堆的 Java 可执行文件。
- core 是需要打印配置信息的核心文件。
- remote-hostname-or-IP 是远程调试服务器的主机名或 IP 地址。
  - 不指定的情况下运行 jmap，将在本地主机上查找虚拟机进程。
- server-id 如果在同一远程主机上运行多个调试服务器，则为可选的唯一 ID。

选项	说明
无选项	不使用任何选项，jmap 将打印共享对象映射。对于加载到目标虚拟机中的每个共享对象，将打印开始地址、映射大小和共享对象文件的完整路径。这类似于 Solaris PMAP 实用程序。
-dump:[live,]format=b,file=<filename>	将 hprof 二进制格式的 Java 堆转储为 dump 文件。活动子选项是可选的，如果指定，则只转储堆中的活动对象。若要浏览堆转储文件，可以使用 jhat 查看。
-finalizerinfo	打印等待完成的对象的信息。
-heap	打印堆摘要。打印所使用堆的 GC 算法、堆配置、生成方式和使用情况。
-histo[:live]	对于每个 Java 类，打印对象的数目、字节大小的内存大小和完全限定的类名。虚拟机内部类名打印有 " * "。如果指定了活动子选项，则只计算活动对象。
-F	强制。使用 jmap -dump 或者 jmap -histo 选项，如果无响应，那么可以设置，该选项不支持活动子选项。
-h	打印帮助信息。
-help	打印帮助信息。

1.2 无选项

打印共享对象映射。

执行样例


[root@localhost ~]# sudo -u ovirt jmap  20595
Attaching to process ID 20595, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.191-b12
0x0000000000400000  7K  /usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-1.8.0.191.b12-1.el7_6.x86_64/jre/bin/java
0x00007f477aeec000  538K    /usr/lib64/libfreeblpriv3.so
0x00007f477b175000  245K    /usr/lib64/libnspr4.so
0x00007f477b3b3000  19K /usr/lib64/libplc4.so
0x00007f477b5b8000  15K /usr/lib64/libplds4.so
0x00007f477b7bc000  190K    /usr/lib64/libnssutil3.so
0x00007f477b9eb000  1220K   /usr/lib64/libnss3.so
0x00007f477bd18000  160K    /usr/lib64/libsmime3.so
0x00007f477bf3f000  333K    /usr/lib64/libssl3.so
......

输出格式

[开始地址] [映射大小] [共享对象文件的完整路径]

1.3 -dump

将二进制格式的 Java 堆转储为 dump 文件。
- 可以设置 live 只转储堆中的活动对象。

执行样例

[root@localhost home]# sudo -u ovirt jmap -dump:format=b,file=/home/ovirt/dump.bin 28823
Dumping heap to /home/ovirt/dump.bin ...
Heap dump file created
[root@localhost home]# ll ovirt/
total 665480
-rw-------. 1 ovirt ovirt 681447732 Feb 28 01:25 dump.bin

1.4 -finalizerinfo

显示在 F-Queue 队列等待 Finalizer 线程执行 finalizer 方法的对象。

执行样例

[root@localhost ~]# sudo -u ovirt jmap -finalizerinfo 23175
Attaching to process ID 23175, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 24.161-b00
Number of objects pending for finalization: 0

1.5 -heap

打印所使用堆的 GC 算法、堆配置、生成方式和使用情况。

执行样例

[root@localhost ~]# sudo -u ovirt jmap -heap 20595
Attaching to process ID 20595, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.191-b12

using thread-local object allocation.
Mark Sweep Compact GC

Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio         = 40
   MaxHeapFreeRatio         = 70
   MaxHeapSize              = 255852544 (244.0MB)
   NewSize                  = 5570560 (5.3125MB)
   MaxNewSize               = 85262336 (81.3125MB)
   OldSize                  = 11206656 (10.6875MB)
   NewRatio                 = 2
   SurvivorRatio            = 8
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)

Heap Usage:
Exception in thread "main" java.lang.reflect.InvocationTargetException
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
    at sun.tools.jmap.JMap.runTool(JMap.java:201)
    at sun.tools.jmap.JMap.main(JMap.java:130)
Caused by: java.lang.RuntimeException: unknown CollectedHeap type : class sun.jvm.hotspot.gc_interface.CollectedHeap
    at sun.jvm.hotspot.tools.HeapSummary.run(HeapSummary.java:157)
    at sun.jvm.hotspot.tools.Tool.startInternal(Tool.java:260)
    at sun.jvm.hotspot.tools.Tool.start(Tool.java:223)
    at sun.jvm.hotspot.tools.Tool.execute(Tool.java:118)
    at sun.jvm.hotspot.tools.HeapSummary.main(HeapSummary.java:50)
    ... 6 more

出现错误，需要安装 openjdk-debuginfo，需要与 openjdk 版本一致。可以直接从 http://debuginfo.centos.org/7/x86_64/ 中下载。

[root@localhost ~]# sudo -u ovirt jmap -heap 20595
Attaching to process ID 20595, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.191-b12

using thread-local object allocation.
Mark Sweep Compact GC

Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio         = 40
   MaxHeapFreeRatio         = 70
   MaxHeapSize              = 482344960 (460.0MB)
   NewSize                  = 10485760 (10.0MB)
   MaxNewSize               = 160759808 (153.3125MB)
   OldSize                  = 20971520 (20.0MB)
   NewRatio                 = 2
   SurvivorRatio            = 8
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)

Heap Usage:
New Generation (Eden + 1 Survivor Space):
   capacity = 48758784 (46.5MB)
   used     = 42933176 (40.94426727294922MB)
   free     = 5825608 (5.555732727050781MB)
   88.05218768376176% used
Eden Space:
   capacity = 43384832 (41.375MB)
   used     = 42933176 (40.94426727294922MB)
   free     = 451656 (0.43073272705078125MB)
   98.95895413401624% used
From Space:
   capacity = 5373952 (5.125MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 5373952 (5.125MB)
   0.0% used
To Space:
   capacity = 5373952 (5.125MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 5373952 (5.125MB)
   0.0% used
tenured generation:
   capacity = 108146688 (103.13671875MB)
   used     = 64887344 (61.88139343261719MB)
   free     = 43259344 (41.25532531738281MB)
   59.99938158069159% used

21962 interned Strings occupying 2552376 bytes.

输出格式

显示	说明
MinHeapFreeRatio	可以通过 -XX:MinHeapFreeRatio 设置的虚拟机堆最小空闲比率。
MaxHeapFreeRatio	可以通过 -XX:MaxHeapFreeRatio 设置虚拟机堆最大空闲比率。
MaxHeapSize	可以通过 -XX:MaxHeapSize 设置虚拟机堆的最大大小。
NewSize	可以通过 -XX:NewSize 设置虚拟机新生代的默认大小。
MaxNewSize	可以通过 -XX:MaxNewSize 设置虚拟机新生代的最大大小。
OldSize	可以通过 -XX:OldSize 设置虚拟机堆的老年代的大小。
NewRatio	可以通过 -XX:NewRatio 设置新生代和老年代的大小比率。
SurvivorRatio	可以通过 -XX:SurvivorRatio 设置新生代中 Eden 区与 Survivor 区的大小比值。
MetaspaceSize	可以通过 -XX:MetaspaceSize 设置虚拟机元空间的初始大小。
MaxMetaspaceSize	可以通过 -XX:MaxPermSize 设置虚拟机元空间的最大大小。
CompressedClassSpaceSize	类指针压缩空间大小，可以通过 -XX:CompressedClassSpaceSize 设定。
G1HeapRegionSize	一个 Region 的大小，可以通过参数 -XX:G1HeapRegionSize 设定。
New Generation	新生代内存空间信息。
Eden Space	Eden 区内存空间信息。
From Space	From Survivor 区内存空间信息。
To Space	To Survivor 区内存空间信息。
tenured generation	老年代内存空间信息。

1.6 -histo

打印 Java 类的对象的数目、字节大小的内存大小和完全限定的类名。
- 可以设置 live 只统计活动对象。

执行样例

[root@localhost ~]# sudo -u ovirt jmap -histo 20595

 num     #instances         #bytes  class name
----------------------------------------------
   1:       1549699       49590368  java.util.HashMap$Node
   2:         74984       45077048  [I
   3:        527030       44391304  [C
   4:        155685       29635872  [B
   5:        552365       26513520  java.util.HashMap
   6:        161447       21706560  [Ljava.util.HashMap$Node;
   7:        158388       13938144  java.lang.reflect.Method
......

输出格式

[Java 类的对象的数目] [字节大小] [内存大小] [完全限定的类名]。

码农公寓

1. 内存映射工具（Memory Map for Java）

1.1 命令格式

1.2 无选项

1.3 -dump

1.4 -finalizerinfo

1.5 -heap

1.6 -histo

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