jmap命令详解----查看JVM内存使用详情

jmap命令详解----查看JVM内存使用详情,第1张

jmap命令是一个可以输出所有内存对象的工具,甚至可以将VM 中的heap,以二进制输出成文本。

打印出某个java进程(使用pid)内存内的,所有‘对象’的情况(如:产生那些对象,及其数量)。

64位机上使用需要使用如下方式:

就是替换[option]位置的参数

1、 -dump:[live,]format=b,file=<filename>使用hprof二进制形式,输出jvm的heap内容到文件=. live子选项是可选的,假如指定live选项,那么只输出活的对象到文件。

命令:

结果:

即可在/root目录打开myjmapfile.txt文件。

当然,file=后面也可以指定文件存放的目录,就可以在指定目录查看文件了。

2、 -finalizerinfo 打印正等候回收的对象的信息

命令:

结果:

Number of objects pending for finalization: 0 (等候回收的对象为0个)

3、 -heap 打印heap的概要信息,GC使用的算法,heap(堆)的配置及JVM堆内存的使用情况.

命令:

结果:

4、 -histo[:live] 打印每个class的实例数目,内存占用,类全名信息. VM的内部类名字开头会加上前缀”*”. 如果live子参数加上后,只统计活的对象数量。

命令:

采用jmap -histo pid>a.log日志将其保存,在一段时间后,使用文本对比工具,可以对比出GC回收了哪些对象。

jmap -dump:format=b,file=outfile 3024可以将3024进程的内存heap输出出来到outfile文件里,再配合MAT(内存分析工具)。

5、 -permstat 打印classload和jvm heap长久层的信息. 包含每个classloader的名字,活泼性,地址,父classloader和加载的class数量. 另外,内部String的数量和占用内存数也会打印出来.

命令:

通过jmap和jvm之间进行通信,有两种实现方式:attach 和 SA。

attach方式,简单来说就是客户端和服务端之间的通信,客户端发送请求,主要逻辑在服务端执行,jmap相当于客户端,JVM相当于服务端。

在JVM中,有一个叫"Attach Listener"的线程,专门负责监听attach的请求,并执行对应的操作。

比如现在执行"jmap -histo:live 5409",一步一步的实现如下:

1、在Jmap.java类的main函数中,对参数进行解析。

2、解析出来参数中有“-histo:live”,则执行histo方法:

"jmap -dump"实现的原理和"jmap -histo"类似,都是通过attach的方式实现,

attach API的实现方式是:

1、客户端连接到目标JVM,向其发出一个类似“inspectheap”命令;

2、目标JVM接收到命令,执行JVM内相关函数,将收集到的结果以文本形式返回;

3、客户端接收到返回的文本并将其显示出来

假如执行"jmap -heap 5409",就不会使用attach方式实现了。

在参数解析中,如果参数是"-heap|-heap:format=b|-permstat|-finalizerinfo"中的一种,或者添加了"-F",比如"jmap -histo -F 5409",则使用SA的方式。

SA方式,和attach方式不同的是,相关的主要逻辑都在SA中实现,从JVM中获取数据即可。

可以大概看下"jmap -heap"的实现,对应的实现类是"HeapSummary",内部通过BugSpotAgent工具类attach到目标VM

执行jmap -heap有些时候可能会导致进程变T,一般是有一个线程在等信号量,这时会block住其它所有线程,可以执行kill -CONT <pid>进行恢复,不过还是强烈建议别执行这个命令。

java虽然是自动回收内存,但是应用程序,尤其服务器程序最好根据业务情况指明内存分配限制。否则可能导致应用程序宕掉。

举例说明含义:

-Xms128m

表示JVM Heap(堆内存)最小尺寸128MB,初始分配

-Xmx512m

表示JVM Heap(堆内存)最大允许的尺寸256MB,按需分配。

说明:如果-Xmx不指定或者指定偏小,应用可能会导致java.lang.OutOfMemory错误,此错误来自JVM不是Throwable的,无法用try...catch捕捉。

PermSize和MaxPermSize指明虚拟机为java永久生成对象(Permanate generation)如,class对象、方法对象这些可反射(reflective)对象分配内存限制,这些内存不包括在Heap(堆内存)区之中。

-XX:PermSize=64MB 最小尺寸,初始分配

-XX:MaxPermSize=256MB 最大允许分配尺寸,按需分配

过小会导致:java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

MaxPermSize缺省值和-server -client选项相关。

-server选项下默认MaxPermSize为64m

-client选项下默认MaxPermSize为32m

经验:

1、慎用最小限制选项Xms,PermSize已节约系统资源。

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近期研究对jvm的内存使用情况进行监控,因此对观察虚拟机的内存使用方法做了一些收集,对jvm的参数设置了解了一下:

几个基本概念:

PermGen space:全称是Permanent Generation space,即永久代。就是说是永久保存的区域,用于存放Class和Meta信息,Class在被Load的时候被放入该区域,GC(Garbage Collection)应该不会对PermGen space进行清理,所以如果你的APP会LOAD很多CLASS的话,就很可能出现PermGen space错误。

Heap space:存放Instance。Java Heap分为3个区,Young即新生代,Old即老生代和Permanent。Young保存刚实例化的对象。当该区被填满时,GC会将对象移到Old区。Permanent区则负责保存反射对象。

几个参数设置的意义:

xms/xmx:定义YOUNG+OLD段的总尺寸,ms为JVM启动时YOUNG+OLD的内存大小;mx为最大可占用的YOUNG+OLD内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同,以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。

NewSize/MaxNewSize:定义YOUNG段的尺寸,NewSize为JVM启动时YOUNG的内存大小;MaxNewSize为最大可占用的YOUNG内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同,以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。

PermSize/MaxPermSize:定义Perm段的尺寸,PermSize为JVM启动时Perm的内存大小;MaxPermSize为最大可占用的Perm内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同,以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。

SurvivorRatio:设置YOUNG代中Survivor空间和Eden空间的比例

申请一块内存的过程:

A. JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域

B. 当Eden空间足够时,内存申请结束。否则到下一步

C. JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象(这属于1或更高级的垃圾回收);释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象,则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区/OLD区

D. Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域,当OLD区空间足够时,Survivor区的对象会被移到Old区,否则会被保留在Survivor区

E. 当OLD区空间不够时,JVM会在OLD区进行完全的垃圾收集(0级)

F. 完全垃圾收集后,若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象,导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域,则出现”out of memory错误”

我们的一种resin服务器的jvm参数设置:

“-Xmx2000M -Xms2000M -Xmn500M -XX:PermSize=250M -XX:MaxPermSize=250M -Xss256K -XX:+DisableExplicitGC -XX:SurvivorRatio=1 -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+UseParNewGC -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:LargePageSizeInBytes=128M -XX:+UseFastAccessorMethods -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=60 -XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=0 -XX:+PrintClassHistogram -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintHeapAtGC -Xloggc:log/gc.log”

是一种典型的响应时间优先型的配置。

Java中有四种不同的回收算法,对应的启动参数为

–XX:+UseSerialGC

–XX:+UseParallelGC

–XX:+UseParallelOldGC

–XX:+UseConcMarkSweepGC

1. Serial Collector

大部分平台或者强制 java -client 默认会使用这种。

young generation算法 = serial

old generation算法 = serial (mark-sweep-compact)

这种方法的缺点很明显,stop-the-world, 速度慢。服务器应用不推荐使用。

2. Parallel Collector

在linux x64上默认是这种,其他平台要加 java -server 参数才会默认选用这种。

young = parallel,多个thread同时copy

old = mark-sweep-compact = 1

优点:新生代回收更快。因为系统大部分时间做的gc都是新生代的,这样提高了throughput(cpu用于非gc时间)

缺点:当运行在8G/16G server上old generation live object太多时候pause time过长

3. Parallel Compact Collector (ParallelOld)

young = parallel = 2

old = parallel,分成多个独立的单元,如果单元中live object少则回收,多则跳过

优点:old old generation上性能较 parallel 方式有提高

缺点:大部分server系统old generation内存占用会达到60%-80%, 没有那么多理想的单元live object很少方便迅速回收,同时compact方面开销比起parallel并没明显减少。

4. Concurent Mark-Sweep(CMS) Collector

young generation = parallel collector = 2

old = cms

同时不做 compact 操作。

优点:pause time会降低, pause敏感但CPU有空闲的场景需要建议使用策略4.

缺点:cpu占用过多,cpu密集型服务器不适合。另外碎片太多,每个object的存储都要通过链表连续跳n个地方,空间浪费问题也会增大。

内存监控的方法:

1. jmap -heap pid

查看java 堆(heap)使用情况

using thread-local object allocation.

Parallel GC with 4 thread(s) //GC 方式

Heap Configuration: //堆内存初始化配置

MinHeapFreeRatio=40 //对应jvm启动参数-XX:MinHeapFreeRatio设置JVM堆最小空闲比率(default 40)

MaxHeapFreeRatio=70 //对应jvm启动参数 -XX:MaxHeapFreeRatio设置JVM堆最大空闲比率(default 70)

MaxHeapSize=512.0MB //对应jvm启动参数-XX:MaxHeapSize=设置JVM堆的最大大小

NewSize = 1.0MB //对应jvm启动参数-XX:NewSize=设置JVM堆的‘新生代’的默认大小

MaxNewSize =4095MB //对应jvm启动参数-XX:MaxNewSize=设置JVM堆的‘新生代’的最大大小

OldSize = 4.0MB//对应jvm启动参数-XX:OldSize=:设置JVM堆的‘老生代’的大小

NewRatio = 8 //对应jvm启动参数-XX:NewRatio=:‘新生代’和‘老生代’的大小比率

SurvivorRatio = 8//对应jvm启动参数-XX:SurvivorRatio=设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值

PermSize= 16.0MB //对应jvm启动参数-XX:PermSize=:设置JVM堆的‘永生代’的初始大小

MaxPermSize=64.0MB //对应jvm启动参数-XX:MaxPermSize=:设置JVM堆的‘永生代’的最大大小

Heap Usage: //堆内存分步

PS Young Generation

Eden Space: //Eden区内存分布

capacity = 20381696 (19.4375MB) //Eden区总容量

used = 20370032 (19.426376342773438MB) //Eden区已使用

free = 11664 (0.0111236572265625MB) //Eden区剩余容量

99.94277218147106% used //Eden区使用比率

From Space://其中一个Survivor区的内存分布

capacity = 8519680 (8.125MB)

used = 32768 (0.03125MB)

free = 8486912 (8.09375MB)

0.38461538461538464% used

To Space://另一个Survivor区的内存分布

capacity = 9306112 (8.875MB)

used = 0 (0.0MB)

free = 9306112 (8.875MB)

0.0% used

PS Old Generation //当前的Old区内存分布

capacity = 366280704 (349.3125MB)

used = 322179848 (307.25464630126953MB)

free = 44100856 (42.05785369873047MB)

87.95982001825573% used

PS Perm Generation //当前的 “永生代” 内存分布

capacity = 32243712 (30.75MB)

used = 28918584 (27.57891082763672MB)

free = 3325128 (3.1710891723632812MB)

89.68751488662348% used

=====================================================================

jps

-q只输出进程ID,而不输出类的短名称

-m用于输出传递给Java进程(主函数)的参数

-l完整路径

-v显示传递给jvm的参数

1)JVM内存分配有如下一些参数:

一般 -Xms 和 -Xmx 设置一样的大小,-XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 设置一样的大小。-Xms 等价于 -XX:InitialHeapSize,-Xmx等价于-XX:MaxHeapSize;-Xmn等价于-XX:MaxNewSize。

2)在IDEA中可以按照如下方式设置JVM参数:

3)命令行启动时可以按照如下格式设置:

1)设置GC参数:

可以在启动时加上如下参数来查看GC日志:

例如,我在IDEA中添加了如下JVM启动参数:

启动程序之后打印出了如下的一些日志:

从第三行 CommandLine flags 可以得到如下的信息:

2)查看默认参数:

如果要查看JVM的默认参数,就可以通过给JVM加打印GC日志的参数,就可以在GC日志中看到JVM的默认参数了。

还可以在启动参数中添加 -XX:+PrintFlagsFinal 参数,将会打印系统的所有参数,就可以看到自己配置的参数或系统的默认参数了:

3)GC日志:

之后的日志就是每次垃圾回收时产生的日志,每行日志说明了这次GC的执行情况,例如第四行GC日志:

详细内容如下:

2020-09-25T13:00:41.631+0800:GC发生的时间点。

4.013:系统运行多久之后发生的GC,单位秒,这里就是系统运行 4.013 秒后发生了一次GC。

GC (Allocation Failure):说明了触发GC的原因,这里是指对象分配失败导致的GC。

PSYoungGen:指触发的是年轻代的垃圾回收,使用的是 Parallel Scavenge 垃圾回收器。

419840K->20541K:对年轻代执行了一次GC,GC之前年轻代使用了 419840K,GC之后有 20541K 的对象活下来了。

(472064K):年轻代可用空间是 472064K,即 461 M,为什么是461M呢?因为新生代大小为 512M,Eden 区占 409.6M,两块 Survivor 区各占 51.2M,所以年轻代的可用空间为 Eden+1个Survivor的大小,即460.8M,约为461M。

419840K->20573K:GC前整个堆内存使用了 419840K,GC之后堆内存使用了 20573K。

(996352K):整个堆的大小是 996352K,即 973M,其实就是年轻代的 461M + 老年代的 512 M

0.0118345 secs:本次GC耗费的时间

Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs:本次GC耗费的时间

4)JVM退出时的GC情况:

程序结束运行后,还会打印一些日志,就是第12行之后的日志,这部分展示的是当前堆内存的使用情况:

详细内容如下:


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