android 捕获堆转储

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autohost 2024-09-04 06:19:39

文章标签 android 捕获堆转储 jvm 垃圾回收 java Java 文章分类 Android 移动开发

1.简介

在本文中，我们将展示在 Java 中捕获堆转储的不同方法。

堆转储是 JVM 中特定时刻内存中的所有对象的快照。它们对于解决内存泄漏问题并优化 Java 应用程序中的内存使用情况非常有用。

堆转储通常以二进制格式 hprof 文件存储。我们可以使用 jhat 或 JVisualVM 等工具打开和分析这些文件。此外，对于Eclipse用户来说，使用MAT是很常见的。

在接下来的部分中，我们将介绍多个工具和方法来生成堆转储，并展示它们之间的主要区别。

2.JDK Tools

JDK 附带了多种工具，以不同方式捕获堆转储。所有这些工具都位于 JDK 主目录中的 bin 文件夹下。因此，只要此目录包含在系统路径中，我们就可以从命令行启动它们。

因此，我们将演示如何使用这些工具来捕获堆转储。

在接下来的部分中，我们将演示如何使用这些工具来捕获堆转储。

2.1 jmap

jmap 是一种工具，用于打印有关正在运行的 JVM 中内存的统计信息。我们可以将其用于本地或远程进程。参数如下：

jmap -dump:[live],format=b,file=<file-path> <pid>

除了该选项，我们还应该指定几个参数：

live：如果设置它，它仅打印具有活动引用的对象，并丢弃那些准备垃圾回收的对象。此参数是可选的
format-b：指定转储文件将以二进制格式。如果未设置，则结果相同
file：转储将写入的文件
pid：Java进程的ID

例子如下：

jmap -dump:live,format=b,file=/tmp/dump.hprof 12587

请记住，我们可以使用 jps 命令轻松获取 Java 进程的 pid。

请记住，jmap 在 JDK 中作为实验工具引入，并且不受支持。因此，在某些情况下，最好改用其他工具。

2.2 jcmd

jcmd 是一个非常完整的工具，它通过向 JVM 发送命令请求来工作。我们必须在运行 Java 进程的同一台计算机上使用它。

其众多命令之一是 GC.heap_dump。我们只需指定进程的 pid 和输出文件路径，就可以使用它来获取堆转储：

jcmd <pid> GC.heap_dump <file-path>

比如：

jcmd 12587 GC.heap_dump /tmp/dump.hprof

与 jmap 一样，生成的转储采用二进制格式。

2.3 JVisualVM

JVisualVM 是一个具有图形用户界面的工具，它使我们能够监视、排除故障和分析 Java 应用程序。GUI 简单但非常直观，易于使用。

它的许多选项之一允许我们捕获堆转储。如果我们右键单击 Java 进程并选择"Heap Dump"选项，该工具将创建一个堆转储并在新选项卡中打开它：

android 捕获堆转储_java

3.自动捕捉Heap Dump

我们在前几节中展示的所有工具都旨在在特定时间手动捕获堆转储。在某些情况下，我们希望在发生 java.lang.OutOfMemoryError 时获取堆转储，以便帮助我们调查错误。

在这些情况下，Java 提供 HeapDumpOnOutOfMemoryError 命令行选项，该选项在引发 java.lang.OutOfMemoryError 时生成堆转储：

java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

默认情况下，它将转储存储在java_pid.hprof 文件中，用于运行应用程序的目录。如果我们想要指定另一个文件或目录，我们可以在 HeapDumpPath 选项中设置它：

java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=<file-or-dir-path>

使用此选项时，当应用程序内存不足时，我们将能够在包含堆转储的创建文件中看到：

java.lang.OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
Dumping heap to java_pid12587.hprof ...
Exception in thread "main" Heap dump file created [4744371 bytes in 0.029 secs]
java.lang.OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
    at com.baeldung.heapdump.App.main(App.java:7)

在上面的示例中，它被写入java_pid12587.hprof 文件。

正如我们所看到的，此选项非常有用，使用此选项运行应用程序时没有开销。因此，强烈建议始终使用此选项，尤其是在生产中。

最后，也可以在运行时使用热点诊断 MBean 指定此选项。为此，我们可以使用 JConsole 并将 HeapDumpOnOutOfMemoryError VM 设置为 true：

android 捕获堆转储_Java_02

4.JMX

本文中介绍的最后一种方法是使用 JMX。我们将使用上一节中简要介绍的HotSpotDiagnostic MBean。此 MBean 提供接受 2 个参数的转储堆方法：

outputFile：转储的文件的路径。该文件应具有 hprof 扩展名
live：如果设置为 true，则仅转储内存中的活动对象，正如我们之前在 jmap 中看到的那样
在接下来的部分中，我们将展示 2 种不同的方法来调用此方法以捕获堆转储。

4.1 JConsole

使用HotSpotDiagnostic MBean 的最简单方法是使用 JMX 客户端（如 JConsole）。

如果我们打开 JConsole 并连接到正在运行的 Java 进程，我们可以导航到 MBeans 选项卡，并在 com.sun.management下找到"HotSpotDiagnostic"。在操作中，我们可以找到之前介绍的 dumpHeap 方法：

android 捕获堆转储_jvm_03

4.2 Programmatic Way

使用 HotSpotDiagnostic MBean 的另一种方法是从 Java 代码以编程方式调用它。

为此，我们首先需要获取 MBeanServer 实例，以便获取在应用程序中注册的 MBean。之后，我们只需要获取一个 *HotSpotDiagnosticMXBean* 的实例，并调用其dumpHeap方法。

public static void dumpHeap(String filePath, boolean live) throws IOException {
    MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
    HotSpotDiagnosticMXBean mxBean = ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(
      server, "com.sun.management:type=HotSpotDiagnostic", HotSpotDiagnosticMXBean.class);
    mxBean.dumpHeap(filePath, live);
}

请注意，hprof 文件不能被覆盖。因此，在创建打印堆转储的应用程序时，我们应考虑这一点。如果不这样做，我们将得到一个异常：

Exception in thread "main" java.io.IOException: File exists
    at sun.management.HotSpotDiagnostic.dumpHeap0(Native Method)
    at sun.management.HotSpotDiagnostic.dumpHeap(HotSpotDiagnostic.java:60)