关于java:性能监控之常见-Java-Heap-Dump-方法

一、前言

在本文中，咱们总结下抓 Java dump 的几种不同办法。

Java Heap Dump 是特定时刻 JVM 内存中所有对象的快照。它们对于解决内存透露问题和剖析 Java 应用程序中的内存应用状况十分有用。

Java Heap Dump 通常以二进制格局的 hprof 文件存储。咱们能够应用 jhat 或 JVisualVM 之类的工具关上和剖析这些文件。同样，应用 MAT 工具剖析是很常见的。

二、JDK 工具包

JDK 附带了几个以不同形式 Heap Dump 的工具。所有这些工具都位于 JDK 主目录下的 bin 文件夹下。因而，只有这个目录蕴含在零碎门路中，咱们就能够间接从命令行启动它们。

1、jmap

jmap 是一种工具，用于打印无关正在运行的 JVM 中的内存的统计信息。咱们能够将其用于本地或远端过程。

要应用 Jmap Heap Dump，咱们须要应用 Heap Dump 参数：

jmap -dump:[live],format=b,file=<file-path> <pid>
与该参数一起，咱们应该指定几个参数：

live：如果设置，则仅打印具备流动援用的对象，并抛弃筹备好进行垃圾回收的对象。此参数是可选的。
format = b：指定转储文件将采纳二进制格局。如果未设置，后果是雷同的
file：将写入的文件
pid：Java 过程的 ID
举一个例子是这样的：

jmap -dump:live,format=b,file=/tmp/dump.hprof 12587
留神：咱们能够应用 jps 命令轻松获取 Java 过程的 pid。jmap 是作为试验工具在 JDK 中引入的。因而，在某些不反对的状况下，最好应用其余工具代替。

2、jcmd

jcmd 是一个十分残缺的工具，能够通过向 JVM 发送命令申请来工作。咱们必须在运行 Java 过程的同一台机器上应用它。

它的最多命令就是 GC.heap_dump，咱们能够通过指定过程的 pid 和输入文件门路来应用它来 Heap Dump：

jcmd <pid> GC.heap_dump <file-path>
咱们能够应用下面例子中应用的雷同参数执行它：

jcmd 12587 GC.heap_dump /tmp/dump.hprof
与 jmap 一样，生成的 dump 为二进制格局。

3、JVisualVM

JVisualVM 是带有图形用户界面的工具，它使咱们能够监控 Java 应用程序，对其进行故障排除和剖析。GUI 简略，直观并且易于应用。

咱们能够右键单击 Java 过程并抉择“线程 dump”选项，该工具将创立 dump 并在新选项卡中将其关上：

JVisualVM
留神：咱们能够在“根本信息”局部中找到创立的文件的门路。从 JDK 9 开始，Visual VM 不包含在 Oracle JDK 和 Open JDK 发行版中。因而，如果咱们应用的是 Java 9 或更高版本，则能够从 Visual VM 开源我的项目站点取得 JVisualVM。地址：https://visualvm.github.io/

三、主动抓取 heap dump

下面介绍所有工具均在特定工夫手动去 dump 的。在某些状况下，咱们心愿在产生 java.lang.OutOfMemoryError 时获取 Heap Dump，以帮忙咱们剖析问题。

对于这种状况，Java 提供了 HeapDumpOnOutOfMemoryError 命令行参数，当抛出 java.lang.OutOfMemoryError 时，程序会生成 heap dump：

java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
默认状况下，它将 dump 存储在咱们正在运行应用程序的目录中的 java_pid <pid> .hprof 文件中。如果要指定另一个文件或目录，能够在 HeapDumpPath 参数中进行设置：

java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=<file-or-dir-path>
应用此参数，当咱们的应用程序内存不足时，咱们将可能在日志中看到蕴含 dump 的已创立文件：

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)
在下面的示例中，它已写入到 java_pid12587.hprof 文件中。

就像咱们看到的，此参数十分有用，应用此参数运行应用程序时没有任何开销。因而，强烈建议始终应用此参数，尤其是在生产中。

最初，还能够在运行时通过应用 HotSpotDiagnostic MBean 来指定此参数。为此，咱们能够应用 JConsole 工具并将 HeapDumpOnOutOfMemoryError VM 参数值设置为 true：

四、JMX

咱们将应用在上一节中简要介绍的 HotSpotDiagnostic MBean。该 MBean 提供了一个 dumpHeap 办法，该办法承受 2 个参数：

outputFile：dump 文件的门路。该文件应具备 hprof 扩展名
live：如果设置为 true，则它仅 dump 内存中的流动对象，就像咱们之前在 jmap 上看到的那样
上面咱们将介绍两种不同的办法来调用此办法来 heap dump。

1、JConsole

应用 HotSpotDiagnostic MBean 的最简略办法是应用 JMX 客户端（例如 JConsole）

关上 JConsole 并连贯到正在运行的 Java 过程，则能够导航到 MBeans 选项卡并在 com.sun.management 下找到 HotSpotDiagnostic。在操作中，咱们能够找到咱们之前形容的 dumpHeap 办法：

如所示，为了执行 dumpHeap 操作，咱们只须要引入参数 outputFile 并将其存在于 p0 和 p1 文本字段中。

2、编程

应用 HotSpotDiagnostic MBean 的另一种办法是通过从 Java 编程形式调用它。

为此，咱们首先须要获取一个 MBeanServer 实例，以便获取在应用程序中注册的 MBean。之后，咱们只须要获取 HotSpotDiagnosticMXBean 的实例 并调用其 dumpHeap 办法。

import javax.management.MBeanServer;

import java.io.IOException;
import java.lang.management.ManagementFactory;
import java.nio.file.Paths;

public class HeapDump {

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);
}

public static void main(String[] args) throws IOException {String file = Paths.get("dump.hprof").toFile().getPath();

    dumpHeap(file, true);
}

}
留神，不能笼罩 hprof 文件。因而，在创立打印 heap dumps 的应用程序时应该思考到这一点。如果咱们没有这样做，就会失去一个异样:

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

五、Arthas

Arthas 是阿里提供的一款 Java 开源诊断工具。可能查看利用的线程状态、JVM 信息等；并可能在线对业务问题诊断，比方查看办法调用的出入参数、执行过程、抛出的异样、输入办法执行耗时等，大大晋升了线上问题的排查效率。

Arthas 提供 heapdump 命令：dump java heap, 相似 jmap 命令的 heap dump 性能。

dump 到指定文件：

[arthas@58205]$ heapdump /tmp/dump.hprof
Dumping heap to /tmp/dump.hprof…
Heap dump file created
只 dump live 对象：

[arthas@58205]$ heapdump –live /tmp/dump.hprof
Dumping heap to /tmp/dump.hprof…
Heap dump file created
dump 到临时文件：

[arthas@58205]$ heapdump
Dumping heap to /var/folders/my/wy7c9w9j5732xbkcyt1mb4g40000gp/T/heapdump2019-09-03-16-385121018449645518991.hprof…
Heap dump file created
更多参考：https://arthas.gitee.io/heapd…

六、论断

在本文中，咱们展现了用 Java 捕捉 Heap Dump 办法 的多种办法。

常见的 dump 形式

从教训上来说，咱们应该记得在运行 Java 应用程序时始终应用 HeapDumpOnOutOfMemoryError 参数。