使用jmap、jstat命令获取Heap Dump
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一、Heap Dump是什么？
Heap Dump 是Java进程在某个时间点上的内存快照。通常在写heap dump文件前会触发一次FullGC，所以heap dump文件中保存的是FullGC后留下的对象信息。
1、一般在Heap Dump文件中可以获取到（这仍然取决于heap dump文件的类型）如下信息：
- 对象信息：类、成员变量、直接量以及引用值；
- 类信息：类加载器、名称、超类、静态成员；
- Garbage Collections Roots：JVM可达的对象；
- 线程栈以及本地变量：获取快照时的线程栈信息，以及局部变量的详细信息。
也就是说我们可以对上面这些内容进行分析。通常可以基于Heap Dump分析如下类型的问题：
- 找出内存泄漏的原因
- 找出重复引用的jar或类；
- 分析集合的使用；
- 分析类加载器。
二、如何获取Heap Dump？
1） 通过OutOfMemoryError获取heap dump
通过设置如下的JVM参数，可以在发生OutOfMemoryError后获取到一份HPROF二进制Heap Dump文件：
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
2） 主动触发Heap Dump
可以为虚拟机设置下面的参数，这样就可以在需要的时候按下CTRL+BREAK组合键随时获取一份heap dump文件：
-XX:+HeapDumpOnCtrlBreak
3） 使用jmap、jstat
这个算是用的最多的方式。
JDK自带了一些工具可以帮助我们查看JVM运行的堆内存情况，主要用于打印指定Java进程(或核心文件、远程调试服务器)的共享对象内存映射或堆内存细节。常用的是jmap、jstat。
4） 使用jconsole分析工具
三、jmap、jstat命令使用 及 使用中遇到的问题
1、jmap
使用 jmap -heap <pid> 可以查看堆内存的使用情况。
报错情况1：
Error attaching to process: sun.jvm.hotspot.debugger.DebuggerException:cannot open binary file.
报错情况2：
加上sudo看看呢？
仍旧报错：使用sudo jmap -heap <pid> 会告知command not found：
解决：
原因需要指定具体的jmap路径。
先查看你的进程所使用的的jdk，命令如下：
ps aux|grep ***
或者使用 ps -ef|grep ***，如下：
在这里可以看到使用的jdk绝对路径是：/usr/lib/jvm/jdk1.8.0_231/bin/java
所以使用sudo /usr/lib/jvm/jdk1.8.0_231/bin/jmap -heap <pid>
参数说明如下：
- S0: 新生代中Survivor space 0区已使用空间的百分比
- S1: 新生代中Survivor space 1区已使用空间的百分比
- E: 新生代已使用空间的百分比
- O: 老年代已使用空间的百分比
- P: 永久带已使用空间的百分比
- YGC: 从应用程序启动到当前，发生Yang GC 的次数
- YGCT: 从应用程序启动到当前，Yang GC所用的时间【单位秒】
- FGC: 从应用程序启动到当前，发生Full GC的次数
- FGCT: 从应用程序启动到当前，Full GC所用的时间
- GCT: 从应用程序启动到当前，用于垃圾回收的总时间【单位秒】
2、jstat
另外，可使用如下命令实时查看某个pid的内存使用情况：
sudo /usr/lib/jvm/jdk1.8.0_231/bin/jstat -gcutil 58648 1000 10
（表示分析pid为58648的gc情况，每隔1000ms打印一次记录，打印10次停止，每3行后打印指标头部）
注意这里的/usr/lib/jvm/jdk1.8.0_231/bin/ 路径要根据实际而定
jstat的命令格式：
jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]
3、JVM 堆内存内部结构
1）Eden Space 新建的对象都是用新生代分配内存，Eden空间不足的时候，会把存活的对象转移到Survivor中，新生代大小可以由-Xmn来控制，也可以用-XX:SurvivorRatio来控制Eden和Survivor的比例旧生代。用于存放新生代中经过多次垃圾回收仍然存活的对象。
2）对象的内存分配，往大方向上讲就是在堆上分配，对象主要分配在新生代的Eden Space和From Space，少数情况下会直接分配在老年代。如果新生代的Eden Space和From Space的空间不足，则会发起一次GC。在GC的过程中，会将Eden Space和From Space中的存活对象移动到To Space，然后将Eden Space和From Space进行清理。如果在清理的过程中，To Space无法足够来存储某个对象，就会将该对象移动到老年代中。在进行了GC之后，使用的便是Eden space和To Space了，下次GC时会将存活对象复制到From Space，如此反复循环。当对象在Survivor区躲过一次GC的话，其对象年龄便会加1，默认情况下，如果对象年龄达到15岁，就会移动到老年代中。
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