Mat使用詳解

zhao發表於2020-11-28

背景

筆記中躺了很久的文章，今天用到Mat時發現之前寫的內容還算清晰，分享出來;
如下所舉例使用的dump檔案是針對之前使用的ignite庫溢位時的dump檔案；關於ignite的概念此處不再敘述，本篇文章重點則在於Mat即可

Mat的作用

MAT是Memory Analyzer tool的縮寫，是一種快速，功能豐富的Java堆分析工具，能幫助你查詢記憶體洩漏和減少記憶體消耗。很多情況下，我們需要處理測試提供的hprof檔案，分析記憶體相關問題，那麼MAT也絕對是不二之選。 Eclipse可以下載外掛結合使用，也可以作為一個獨立分析工具使用；下載地址：https://pan.baidu.com/s/1NDUR0E3WGrktm1qwoZHWfg
提取碼：agxr ；不用謝,雷鋒

Mat的使用步驟

開啟Mat後File>OpenHeapDump開啟一個對應的dump檔案後，此時對應的開啟後結果如圖所示：

預設情況下開啟該dump檔案後，直接展示的就是一個Overview(概覽)的頁籤，其中可以看到上面標註為（1,2）的地方所對應的圖示與Overview頁籤中所對應的部分圖示是相似的；如果你不小心關掉了Overview的頁籤，那麼直接單擊當前dump頁籤第一行導航欄的第一個 I字的圖示即可，同理，如果此時想要開啟Histogram，那麼在不開啟Overview的情況下，直接點選第一行導航欄的第二個圖示即可；......

Overview下功能解釋

Overview頁簽下分別包含了：Actions，Reports，Step By Step 三大塊功能；每一塊功能下的子集所對應的作用分別是：

  • Actions：

    • Histogram 列出每個類所對應的物件個數，以及所佔用的記憶體大小；

    • Dominator Tree 以佔用總記憶體的百分比的方式來列舉出所有的例項物件，注意這個地方是直接列舉出的對應的物件而不是類，這個檢視是用來發現大記憶體物件的

    • Top Consumers：按照類和包分組的方式展示出佔用記憶體最大的一個物件

    • Duplicate Classes：檢測由多個類載入器所載入的類資訊（用來查詢重複的類）

  • Reports：

    • Leak Suspects：通過MAT自動分析當前記憶體洩露的主要原因

    • Top Components：Top元件，列出大於總堆1%的元件的報告

  • Step By Step：

    • Component Report：元件報告,分析屬於公共根包或類載入器的物件；

    上述所有被標註加粗的部分，是記憶體溢位dump分析時較為常用的功能點也是下面主要講解的內容。

原創宣告：作者：Arnold.zhao 部落格園地址：https://www.cnblogs.com/zh94

Histogram

通過Histogram 列出每個類所對應的物件個數，以及所佔用的記憶體大小；

此處選中一個ClassName單擊後，通過左上角Inspector可以看到當前類的回收情況，記憶體地址，等

補充解釋：

  • 欄位一：表示當前類所對應的物件數量

  • 欄位二：Shallow Size是物件本身佔據的記憶體的大小，不包含其引用的物件。對於常規物件（非陣列）的Shallow Size由其成員變數的數量和型別來定，而陣列的ShallowSize由陣列型別和陣列長度來決定，它為陣列元素大小的總和；

  • 欄位三：Retained Size=當前物件大小+當前物件可直接或間接引用到的物件的大小總和。(間接引用的含義：A->B->C,C就是間接引用) ，並且排除被GC Roots直接或者間接引用的物件；

關於紅框內的Statics，Attributes，Classhierarchy,Value則分別表示當前類的靜態變數，屬性，當前類的層次結構圖，以及當前類所對應的值Value；

注意：當前Histogram的列屬性：ClassName，Objects，ShallowHeap，RetainedHeap這幾個列屬性下面都是有提供一個輸入框，通過該輸入框可以進行相關類的檢索，比如：在ClassName下輸入一個正則.quark.那麼則獲取到所有包路徑為quark的類資訊；

Dominator Tree

以佔用總記憶體的百分比的方式來列舉出所有的例項物件，可以用來發現大記憶體物件；

如上圖所示：可以看到ConcurrentHashMap@0x60191cfa8這個物件佔據了98.92%的堆大小，所以基本就可以斷定，當前專案之所以會down機的主要原因是，ConcurrentHashMap溢位所導致的問題；

那麼當我們需要檢視，當前該ConcurrentHashMap@0x60191cfa8物件都引用了那些資料，以及當前該物件是被那幾個物件所引用的，如何檢視？

滑鼠在當前所要檢視的物件右鍵，點選List Objects可以看到分別提供了：with outgoing references（檢視當前該物件的所有的引用資訊） 和 with incoming references（檢視當前該物件是被那幾個物件所引用的） ；

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Leak Suspects

通過MAT自動分析當前記憶體洩露的主要原因

可以看到，當前MAT所給出記憶體洩露的主要原因是：當前例項java.util.concurrent.ConcurrentHashMap被載入自system class loader，共佔用了 98.92%的堆記憶體，這個例項被引用自org.apache.ignite.internal.processors.cache.binary.CacheObjectBinaryProcessorImpl並且這個CacheObjectBinaryProcessorImpl這個物件是載入自LaunchedURLClassLoader這個類載入器；

並且還給出了所對應的主要關鍵詞是：

java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node[]
java.util.concurrent.ConcurrentHashMap
org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader @ 0x6000a6860

基本上可以說是很詳細了，一語中的，如果想要檢視明細，可以直接點選detail，裡面有更詳細的說明，如下圖所示：

上圖分別說明了到該記憶體洩漏的物件的最快路徑，也就是列出了當前ConcurrentHashMapConcurrentHashMap@0x60191cfa8這個物件所對應的被引用關係：可以看到當前引起記憶體洩漏的ConcurrentHashMap被CacheObjectBinaryProcessorImpl@0x60191cea8這個物件的metadataLocCache這個屬性所引用，而CacheObjectBinaryProcessorImpl這個物件又被GridKernalContextImpl @ 0x601821bf8這個物件的cacheObjeProc這個屬性所引用，以此遞推；

除此之外，還有以下三個被隱藏的資訊，點選即可檢視明細：
Accumulated Objects in Dominator Tree （主控樹中的累積物件），Accumulated Objects by Class in Dominator Tree（主控樹中的按類累積物件 ，All Accumulated Objects by Class （按類列出所有的累積物件）

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Overview功能說明結尾

通過上述的解釋應該對當前Overview下的功能使用已經有了一個大概的瞭解，需要注意的是，Histogram 以及Dominator Tree時所主要提及的Shallow Size以及Retained Size以及在所列出的物件上右鍵檢視引用關係，GCROOTS，以及左上角所展示的屬性明細等功能 是適用於所有的功能模組的，後續不再贅述；

一級導航欄功能說明

檢視完上述關於Overview中的功能說明後，此處再來看一下Overview中不包含的一些功能

Thread_Overview

如下圖所示，點選一級導航欄的第5個圖示，可以用來檢視當前程式dump時的所有執行緒的堆疊資訊，通過分析下面所對應的堆疊資訊，可以很快速的定位到對應的執行緒所執行的方法等層級關係，以此來定位對應的異常問題；

OQL

用於查詢Java堆的類SQL查詢語言

Heap Dump Overview

點選一級導航欄的第6個圖示的下拉框下的 Heap Dump Overview，可以檢視全域性的記憶體佔用資訊

Find Object by address

檢視指定記憶體地址所對應的物件資訊；

常見溢位的幾個場景

1、執行緒所引用物件溢位
2、靜態屬性物件溢位

執行緒棧所引用物件溢位的場景，如下：

Mat各功能內還有很多小的子功能，使用過程中可逐步嘗試，此處不再贅述

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