JVM命令之jmap深入讲解

在 JVM命令使用演示 这篇文章里演示了一些jvm命令的使用，之后深入讲解了jstack命令，具体参考：JVM命令之jstack深入讲解，接着这条主线，这篇文章继续深入讲解一下jmap命令。

作用

JVM Memory Map，用于生成heap dump文件，可以使用-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数来让虚拟机出现OOM的时候·自动生成dump文件。

jmap不仅能生成dump文件，还可以查询finalize执行队列、Java堆和永久代的详细信息，如当前使用率、当前使用的是哪种收集器等。

使用

先看看看帮助

~  ᐅ jmap -help

Usage:

    jmap [option] <pid>

        (to connect to running process)

    jmap [option] <executable <core>

        (to connect to a core file)

    jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>

        (to connect to remote debug server)

where <option> is one of:

    <none>               to print same info as Solaris pmap

    -heap                to print java heap summary

    -histo[:live]        to print histogram of java object heap; if the "live"

                         suboption is specified, only count live objects

    -clstats             to print class loader statistics

    -finalizerinfo       to print information on objects awaiting finalization

    -dump:<dump-options> to dump java heap in hprof binary format

                         dump-options:

                           live         dump only live objects; if not specified,

                                        all objects in the heap are dumped.

                           format=b     binary format

                           file=<file>  dump heap to <file>

                         Example: jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>

    -F                   force. Use with -dump:<dump-options> <pid> or -histo

                         to force a heap dump or histogram when <pid> does not

                         respond. The "live" suboption is not supported

                         in this mode.

    -h | -help           to print this help message

    -J<flag>             to pass <flag> directly to the runtime system

参数解释一下

option：选项参数，不可同时使用多个选项参数

pid：java进程id，命令ps -ef | grep java获取

executable：产生核心dump的java可执行文件

core：需要打印配置信息的核心文件

remote-hostname-or-ip：远程调试的主机名或ip

server-id：可选的唯一id，如果相同的远程主机上运行了多台调试服务器，用此选项参数标识服务器

-dump:[live,]format=b,file=<filename> 使用hprof二进制形式,输出jvm的heap内容到文件=. live子选项是可选的，假如指定live选项,那么只输出活的对象到文件. 

-finalizerinfo 打印正等候回收的对象的信息.

-heap 打印heap的概要信息，GC使用的算法，heap的配置及wise heap的使用情况.

-histo[:live] 打印每个class的实例数目,内存占用,类全名信息. VM的内部类名字开头会加上前缀”*”. 如果live子参数加上后,只统计活的对象数量. 

-clstats（取代了在JDK8之前打印类加载器信息的permstat）打印classload和jvm heap长久层的信息. 包含每个classloader的名字,活泼性,地址,父classloader和加载的class数量

-F 强迫.在pid没有相应的时候使用-dump或者-histo参数. 在这个模式下,live子参数无效. 

-h | -help 打印辅助信息 

-J 传递参数给jmap启动的jvm. 

示例演示与分析

1）-histo

~  ᐅ jps

21168 SearchBusiestCPU

22147 Jps

20714

20972 RemoteMavenServer

21167 Launcher

~  ᐅ jmap -histo:live 21168

 num     #instances         #bytes  class name

----------------------------------------------

   1:          4822         477984  [C

   2:           558         134984  [B

   3:          4804         115296  java.lang.String

   4:           873         100024  java.lang.Class

   5:           865          54864  [Ljava.lang.Object;

   6:          1478          47296  java.util.HashMap$Node

   7:           478          35664  [I

   8:           343          21952  java.net.URL

   9:            57          15808  [Ljava.util.HashMap$Node;

  10:           486          15552  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node

  11:           128          12288  java.util.jar.JarFile$JarFileEntry

  12:           145          11600  [Ljava.util.WeakHashMap$Entry;

  13:           281          11240  java.lang.ref.Finalizer

。。。 省略  。。。

最后一列是类型，这里会出现[C、[B、[L等，看着很奇怪，这种属于非自定义类，具体为：

BaseType Character	Type	Interpretation
B	byte	signed byte
C	char	Unicode character
D	double	double-precision floating-point value
F	float	single-precision floating-point value
I	int	integer
J	long	long integer
L;	reference	an instance of class
S	short	signed short
Z	boolean	true or false
[	reference	one array dimension

从以上输出可以看出目前堆内存中自己程序中的对象实例以及占用bytes，从而确定程序中哪些位置对这些对象进行创建使用且未被释放（典型的情况是将对象存入List等集合类而未被remove）

2）heap

~  ᐅ jmap -heap 21168

Attaching to process ID 21168, please wait...

Debugger attached successfully.

Server compiler detected.

JVM version is 25.92-b14

using thread-local object allocation.

Parallel GC with 4 thread(s)     #4个gc线程 

Heap Configuration:

   MinHeapFreeRatio         = 0   #-XX:MinHeapFreeRatio设置JVM堆最小空闲比率  

   MaxHeapFreeRatio         = 100 #-XX:MaxHeapFreeRatio设置JVM堆最大空闲比率

   MaxHeapSize              = 4294967296 (4096.0MB) #-XX:MaxHeapSize=设置JVM堆的最大大小  

   NewSize                  = 89128960 (85.0MB) #-XX:NewSize=设置JVM堆的‘新生代’的默认大小  

   MaxNewSize               = 1431306240 (1365.0MB)  #-XX:MaxNewSize=设置JVM堆的‘新生代’的最大大小 

   OldSize                  = 179306496 (171.0MB) #-XX:OldSize=设置JVM堆的‘老年代’的大小  

   NewRatio                 = 2 #-XX:NewRatio=:‘新生代’和‘老年代’的大小比率  

   SurvivorRatio            = 8 #-XX:SurvivorRatio=设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值  

   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)  # jdk8中tomcat修改配置PermSize为MetaspaceSize，Metaspace扩容时触发FullGC的初始化阈值，也是最小的阈值

   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB) #maximum size of class area in Metaspace when compressed class poniters are used

   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB # Metaspac的最大大小

   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB) # size of the G1 regions

Heap Usage:

PS Young Generation

Eden Space: #Eden区内存分布  

   capacity = 67108864 (64.0MB)

   used     = 1342200 (1.2800216674804688MB)

   free     = 65766664 (62.71997833251953MB)

   2.0000338554382324% used

From Space: #其中一个Survivor区的内存分布  

   capacity = 11010048 (10.5MB)

   used     = 0 (0.0MB)

   free     = 11010048 (10.5MB)

   0.0% used

To Space:#另外一个Survivor区的内存分布  

   capacity = 11010048 (10.5MB)

   used     = 0 (0.0MB)

   free     = 11010048 (10.5MB)

   0.0% used

PS Old Generation  #当前的Old区内存分布  

   capacity = 68681728 (65.5MB)

   used     = 1232944 (1.1758270263671875MB)

   free     = 67448784 (64.32417297363281MB)

   1.7951557654460877% used

2221 interned Strings occupying 147448 bytes.

这里基本给出了heap里各项的解释，但是不同的jvm配置，输出的项是不完全一致的，但都是可查的，比如本次运行缺少 PS Perm Generation（当前的 “永生代” 内存分布 ）

3）dump

~  ᐅ jmap -dump:live,format=b,file=/tmp/test.bin 21168 # dump堆到文件,format指定输出格式，live指明是活着的对象,file指定文件名

Dumping heap to /private/tmp/test.bin ...

Heap dump file created

~  ᐅ jhat -port 9998 /tmp/test.bin

Reading from /tmp/test.bin...

Dump file created Thu Jul 05 11:29:17 CST 2018

Snapshot read, resolving...

Resolving 19720 objects...

Chasing references, expect 3 dots...

Eliminating duplicate references...

Snapshot resolved.

Started HTTP server on port 9998

Server is ready.

之后可通过指定的9998端口 访问 http://localhost:9998/ 查看：

必要的时候，可能需要dump堆到文件，可以使用jhat、MAT等工具来分析，这些就不在这篇文章里说了。

4）finalizerinfo

~  ᐅ jmap -finalizerinfo 21168

Attaching to process ID 21168, please wait...

Debugger attached successfully.

Server compiler detected.

JVM version is 25.92-b14

Number of objects pending for finalization: 0

打印等待回收的对象信息，Number of objects pending for finalization: 0 说明当前F-QUEUE队列中并没有等待Fializer线程执行finalizer方法的对象。

5）clstats

~  ᐅ jmap -clstats 21168

Attaching to process ID 21168, please wait...

Debugger attached successfully.

Server compiler detected.

JVM version is 25.92-b14

finding class loader instances ..done.

computing per loader stat ..done.

please wait.. computing liveness...................................liveness analysis may be inaccurate ...

class_loader classes bytes parent_loader alive? type

<bootstrap> 693 1306984   null   live <internal>

0x00000006c0008a50 0 0   null   live sun/misc/Launcher$ExtClassLoader@0x00000007c000fa30

0x00000006c0125ba0 0 0 0x00000006c0001598 dead java/util/ResourceBundle$RBClassLoader@0x00000007c007eb68

0x00000006c0001598 148 290808 0x00000006c0008a50 live sun/misc/Launcher$AppClassLoader@0x00000007c000f688

total = 4 841 1597792     N/A     alive=3, dead=1     N/A

打印Java堆内存的永久区的类加载器的智能统计信息。对于每个类加载器而言，它的名称、活跃度、地址、父类加载器、它所加载的类的数量和大小都会被打印。此外，包含的字符串数量和大小也会被打印。

6）F

强制模式。如果指定的pid没有响应，请使用jmap -dump或jmap -histo选项。此模式下，不支持live子选项

危险注意

1. jmap -dump

这个命令执行，JVM会将整个heap的信息dump写入到一个文件，heap如果比较大的话，就会导致这个过程比较耗时，并且执行的过程中为了保证dump的信息是可靠的，所以会暂停应用。

2. jmap -clstats （-permstat）

这个命令执行，JVM会去统计perm区的状况，这整个过程也会比较的耗时，并且同样也会暂停应用。

3. jmap -histo:live

这个命令执行，JVM会先触发gc，然后再统计信息。

上面的这三个操作都将对应用的执行产生影响，所以建议如果不是很有必要的话，不要去执行。

同时需要注意，jstack -l pid 由于会打印锁信息，因此也会触发gc，建议使用的时候更多时候使用 jstack pid。

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