JVM内存诊断
问题：后台omc系统，经过压力测试之后，进程占用的操作系统内存比例一直居高不下。
怀疑系统可能存在内存泄漏。
排查思路:
- 确定问题范围
- 收集问题相关情报
- 根据具体情况，猜测原因
- 猜测原因，并验证
- 得出结论
问题解决步骤：
- 使用top命令查看问题进程top - 17:27:42 up 6 days, 6:29, 17 users, load average: 0.18, 0.06, 0.04
Tasks: 503 total, 1 running, 502 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.3%us, 0.4%sy, 0.0%ni, 99.3%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 32987452k total, 23453436k used, 9534016k free, 343260k buffers
Swap: 67108856k total, 27052k used, 67081804k free, 10424144k cached
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
2424 root 20 0 14.1g 6.8g 20m S 3.3 21.7 176:35.71 java
2757 root 20 0 9305m 490m 13m S 2.0 1.5 4:06.79 java
2673 root 20 0 9909m 1.0g 13m S 1.3 3.3 6:30.64 java- 其中，问题进程pid是2424，其所占物理内存比例是21.7%。
- 查看该虚拟机启动配置信息JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -d64 -server -Xms128m -Xmx6g -XX:MaxPermSize=1g -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=2 -XX:NewRatio=3 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxTenuringThreshold=0"其中，虚拟机运行在server模式，最大堆空间6G，永久代最大值1G。
- 查看进程内存使用情况#jmap -heap 2424
Attaching to process ID 2424, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.121-b13
using thread-local object allocation.
Parallel GC with 2 thread(s)
Heap Configuration:
MinHeapFreeRatio = 0
MaxHeapFreeRatio = 100
MaxHeapSize = 6442450944 (6144.0MB)
NewSize = 33554432 (32.0MB)
MaxNewSize = 1610612736 (1536.0MB)
OldSize = 100663296 (96.0MB)
NewRatio = 3
SurvivorRatio = 4
MetaspaceSize = 21807104 (20.796875MB)
CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
MaxMetaspaceSize = 17592186044415 MB
G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)
Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
capacity = 1609564160 (1535.0MB)
used = 398756176 (380.2835235595703MB)
free = 1210807984 (1154.7164764404297MB)
24.77417091593292% used
From Space:
capacity = 524288 (0.5MB)
used = 0 (0.0MB)
free = 524288 (0.5MB)
0.0% used
To Space:
capacity = 524288 (0.5MB)
used = 0 (0.0MB)
free = 524288 (0.5MB)
0.0% used
PS Old Generation
capacity = 4268752896 (4071.0MB)
used = 618764872 (590.1001663208008MB)
free = 3649988024 (3480.899833679199MB)
14.495214107609943% used
46452 interned Strings occupying 4758616 bytes.其中，堆最大值6G，新生代1536M，老年代4071M。- 查看进程内存映像信息#pmap -x 2424
Address Kbytes RSS Dirty Mode Mapping
0000000000400000 4 4 0 r-x-- java
0000000000600000 4 4 4 rw--- java
0000000000e2c000 936 816 816 rw--- [ anon ]
0000000640000000 4718592 4718592 4718592 rw--- [ anon ]
0000000760000000 1572864 1572864 1572864 rw--- [ anon ]
00000007c0000000 11520 11376 11376 rw--- [ anon ]
00000007c0b40000 1037056 0 0 ----- [ anon ]
0000003784200000 128 108 0 r-x-- ld-2.12.so
000000378441f000 4 4 4 r---- ld-2.12.so
0000003784420000 4 4 4 rw--- ld-2.12.so
0000003784421000 4 4 4 rw--- [ anon ]
0000003784600000 8 8 0 r-x-- libdl-2.12.so
0000003784602000 2048 0 0 ----- libdl-2.12.so
0000003784802000 4 4 4 r---- libdl-2.12.so
0000003784803000 4 4 4 rw--- libdl-2.12.so
0000003784a00000 1576 668 0 r-x-- libc-2.12.so
0000003784b8a000 2044 0 0 ----- libc-2.12.so
0000003784d89000 16 16 8 r---- libc-2.12.so
0000003784d8d000 4 4 4 rw--- libc-2.12.so
0000003784d8e000 20 20 20 rw--- [ anon ]
.
.
.
00007f4511f94000 8 8 0 r--s- bootstrap.jar
00007f4511f96000 32 32 12 rw-s- 2424
00007f4511f9e000 4 4 4 rw--- [ anon ]
00007f4511f9f000 4 0 0 r---- [ anon ]
00007f4511fa0000 4 4 4 rw--- [ anon ]
00007fff23cc5000 84 36 36 rw--- [ stack ]
00007fff23ddf000 4 4 0 r-x-- [ anon ]
ffffffffff600000 4 0 0 r-x-- [ anon ]
---------------- ------ ------ ------- total kB 14781668 7171772 7150640其中，永久代4719M，年轻代1573M。
- 分析和结论进程所占物理内存：32768M * 0.21 = 6881M
永久代和年轻代 ：4719M + 1573M = 6292M两者计算较为接近，可认为进程占用的内存结果合理。
虚拟机申请到的堆栈空间，最终并不会释放给操作系统。
验证内存映像信息获取的堆信息正确性
验证步骤：
- 编写可指定新生代和老年代内存占用空间的测试代码
- 启动测试程序，启动时指定虚拟机启动参数，以方便验证问题
- 测试程序在新生代占用50M的条件下，记录内存映像
- 测试程序在新生代占用100M的条件下，记录内存映像
- 测试程序在新生代占用200M的条件下，记录内存映像
- 在内存映像中分别查找50M,100M,200M和300M近似大小的记录，并进行位置比对
- 得出结论
实验步骤:
- 测试程序import java.util.ArrayList;
1. import java.util.List;
public class Test {
private static List<Object> list = new ArrayList<Object>();
private static int M_N = 200;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
list.add(new byte[1024*1024*M_N]);
System.out.println(M_N + "M");
while(true) {
Thread.sleep(1000);
}
}
}- 50M情况下的内存映像9934: java -Xmx512m -Xmn128m Test
1. Address Kbytes RSS Dirty Mode Mapping
0000000000400000 4 4 0 r-x-- java
0000000000600000 4 4 4 rw--- java
0000000000999000 132 12 12 rw--- [ anon ]
00000000e0000000 385024 0 0 rw--- [ anon ]
00000000f7800000 8192 0 0 ----- [ anon ]
00000000f8000000 131584 55568 55568 rw--- [ anon ]
0000000100080000 1048064 0 0 ----- [ anon ]
0000003784200000 128 108 0 r-x-- ld-2.12.so
000000378441f000 4 4 4 r---- ld-2.12.so
0000003784420000 4 4 4 rw--- ld-2.12.so
0000003784421000 4 4 4 rw--- [ anon ]- 100M情况下的内存映像Address Kbytes RSS Dirty Mode Mapping
1. 0000000000400000 4 4 0 r-x-- java
0000000000600000 4 4 4 rw--- java
0000000000f36000 132 12 12 rw--- [ anon ]
00000000e0000000 385024 104448 104448 rw--- [ anon ]
00000000f7800000 8192 0 0 ----- [ anon ]
00000000f8000000 131584 2320 2320 rw--- [ anon ]
0000000100080000 1048064 0 0 ----- [ anon ]
0000003784200000 128 108 0 r-x-- ld-2.12.so
000000378441f000 4 4 4 r---- ld-2.12.so
0000003784420000 4 4 4 rw--- ld-2.12.so
0000003784421000 4 4 4 rw--- [ anon ]- 200M情况下的内存映像16130: java -Xmx512m -Xmn128m Test
1. Address Kbytes RSS Dirty Mode Mapping
0000000000400000 4 4 0 r-x-- java
0000000000600000 4 4 4 rw--- java
0000000001832000 132 12 12 rw--- [ anon ]
00000000e0000000 385024 206848 206848 rw--- [ anon ]
00000000f7800000 8192 0 0 ----- [ anon ]
00000000f8000000 131584 2320 2320 rw--- [ anon ]
0000000100080000 1048064 0 0 ----- [ anon ]
0000003784200000 128 108 0 r-x-- ld-2.12.so
000000378441f000 4 4 4 r---- ld-2.12.so
0000003784420000 4 4 4 rw--- ld-2.12.so
0000003784421000 4 4 4 rw--- [ anon ]- 分析并得出结论
虚拟机堆内存512M，且新生代是128M，如果创建50M或者100M对象，则虚拟机会在新生代中创建；如果创建200M大小对象，因为新生代空间不够，虚拟机会选择在老年代直接创建。
根据步骤2，55568kb与50M接近；步骤3中，104448kb与100M接近；步骤4中，206848kb与200M接近。依此可推知，pmap命令输出的第5行信息是指老年代，第7行是指年轻代。
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