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MAT入門到精通(二)

 

閱讀本文大概需要6分鐘。

 

上一篇文章MAT入門到精通(一)介紹了MAT的使用場景和基本概念,這篇文章開始介紹MAT的基本功能,後面還有兩篇,一篇是MAT的高級功能,另一篇是MAT實戰案例分析。

 

MAT的歡迎頁

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使用MAT打開一個heap dump檔案,解析完成後,預設會進入歡迎頁,歡迎頁里包含了一些常見的分析:最大記憶體占用分析、常見的分析動作、常用的分析報告、MAT使用教程等等。

我們看下下麵這張圖,可以看出MAT的主要結構和功能:

  1. 透視圖(inspector):用於展示一個物件的詳細信息,例如記憶體地址、加載器名稱、包名、物件名稱、物件所屬的類的父類、物件所屬的類的加載器物件、該物件的堆記憶體大小和保留大小,gc root信息。inspector視窗的下半部分是展示類的靜態屬性和值、物件的實體屬性和值、物件所屬的類的繼承結構。

  2. Heap Dump History:用於列舉最近分析過的檔案

  3. 常用功能欄:從左到右依次是:概覽、類直方圖、支配樹、OQL查詢、執行緒視圖、報告相關、詳細功能。其中概覽就是在剛解析完後展示的這個頁面,詳細功能按鈕則是提供了一些更細緻的分析能力。

  4. 概覽中的餅圖:該餅圖用於展示retained size最大的物件

  5. 常用的分析動作:類直方圖、支配樹、按照類和包路徑獲取消耗資源最多的物件、重名類。

  6. 常見問題:Leak Suspects用於查找記憶體泄漏問題,Top Components負責分析占用堆記憶體超過整個堆記憶體1%大小的組件。

  7. Components Report:這個功能是一組功能的集合,用於分析某一類性的類的實體的問題,例如分析java.util.*開頭的類的實體物件的一些使用情況,例如:重覆字串、空集合、集合的使用率、軟取用的統計、finalizer的統計、Map集合的碰撞率等等。

 

MAT的基本功能

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關於概覽頁面,我們再上一節已經進行過分析,這裡不再贅述。我們在這一小節,將重點放在功能欄那一欄,即類直方圖、支配樹、OQL查詢、執行緒視圖等功能。

4.1
類直方圖

 

堆直方圖是從類的角度看哪些類及該類的實體物件占用著記憶體情況,預設是按照某個類的shallow heap大小從大到小排序。

Retained Heap這一列的值是空的,因為對於某個類的所有實體計算總的retained heap非常慢,因此使用者需要按需計算。

在直方圖頁面,可以選擇某個條目右鍵進行分析,例如對所有類的物件做一些分析動作。

在直方圖頁面,還有一個重要的特性——可以選擇一些其他維度進行分類分析,例如superclass、class loader、package。

如果選擇按照package來分類,則可以看到下麵這種視圖

4.2
支配樹

 

 

支配樹可以用於查看heap dump中占用記憶體最大的物件。在支配樹中,對於某一層的節點來說,如果它們的parent節點沒有被其他物件取用了,那麼這寫節點都會被垃圾收集器回收。

支配樹可以用來排查是哪些物件導致了其他物件無法被垃圾收集器回收,跟類直方圖類似,支配樹也從類加載器、package等角度來看。

 

4.3
OQL(物件查詢語言)

 

MAT提供另一種類似SQL的物件查詢語言——OQL,可以用類似SQL陳述句的方式查詢heap dump中的物件。OQL和關係型資料庫具備類似的資料模型:將某個類看作是一張表,將該類的實體物件看作是該表中的行,每個物件中的屬性看作是構成行的列。

OQL語言的語法結構如下:

SELECT *
FROM [ INSTANCEOF ]
[ WHERE ]


OQL編輯器分為兩個區域:

  • 上半部分的區域用於輸入查詢陳述句

  • 下半部分的區域用於展示查詢陳述句執行的結果

下圖是查詢當前堆里所有的String物件的陳述句和結果:

 

4.4
執行緒視圖

 

通過上圖中的那個按鈕,可以查看執行緒視圖,執行緒視圖首先給出了在生成快照那個時刻,JVM中的Java執行緒物件串列。這個按鈕的功能,等同於下圖中的這個操作:

在執行緒視圖這個表中,可以看到以下幾個信息:執行緒物件的名字、執行緒名、執行緒物件占用的堆記憶體大小、執行緒物件的保留堆記憶體大小、執行緒的背景關係加載器、是否為守護執行緒。

選中某個執行緒物件展開,可以看到執行緒的呼叫棧和每個棧的區域性變數,通過查看執行緒的呼叫棧和區域性變數的記憶體大小,可以找到在哪個呼叫棧里分配了大量的記憶體。

因此,heap dump和MAT不僅僅用於排查記憶體相關的問題,也有助於排查執行緒相關的問題。

 

4.5
問題分析

 

上圖中的這個按鈕,是MAT提供的一些常見的問題分析能力。因為這些問題特別常見,所以MAT就提供了對應的組合功能,幫用戶快速定位常見問題。

  1. Heap Dump OverviewHeap Dump Overview就是整個堆的概括情況,例如:堆記憶體大小、物件個數、類的個數、類加載器的個數、GC root的個數、堆記憶體檔案的格式、檔案的創建時間、位置等信息。這個頁面還開一個看一些系統屬性、執行緒概覽、Top記憶體耗費組件、類直方圖等信息。

  2. Leak Suspects如下圖所示,這個功能用於排查潛在的記憶體泄漏問題。

  3. Top Components針對那些占用堆記憶體超過整個堆記憶體1%大小的組件做一系列的分析,例如:Top Consumers、保留集合、潛在的記憶體浪費問題等其他問題。

    這一系列的分析,有很多層次,可以用下麵這張思維導圖理解:

 

4.6
物件查找

 

MAT支持根據物件的十六進制地址查找物件的outbound取用視圖,如下圖所示:

這個功能等同於在直方圖中選中某個物件,然後右鍵列舉該物件的outbound取用視圖:


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