使用MAT工具进行内存溢出定位及分析

内存溢出监控及分析问题所在

一、内存溢出&内存泄漏的名词解释

内存溢出（out of memory）：就是你要求分配的内存超出了系统能给你的，系统不能满足需求，于是产生溢出。

内存泄露（memory leak）：是指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，一次内存泄露危害可以忽略，但内存泄露堆积后果很严重，无论多少内存,迟早会被占光。

二、何时会抛出内存溢出错误

何时会抛出OutOfMemoryException，并不是内存被耗空的时候才抛出

∙JVM98%的时间都花费在内存回收

∙每次回收的内存小于2%

满足这两个条件将触发OutOfMemoryException，这将会留给系统一个微小的间隙以做一些Down之前的操作，比如手动打印Heap Dump。

Q：为什么崩溃前垃圾回收的时间越来越长？

A：根据内存模型和垃圾回收算法，垃圾回收分两部分：内存标记、清除（复制），标记部分只要内存大小固定时间是不变的，变的是复制部分，因为每次垃圾回收都有一些回收不掉的内存，所以增加了复制量，导致时间延长。所以，垃圾回收的时间也可以作为判断内存泄漏的依据

Q：为什么Full GC的次数越来越多？

A：因此内存的积累，逐渐耗尽了年老代的内存，导致新对象分配没有更多的空间，从而导致频繁的垃圾回收

Q：为什么年老代占用的内存越来越大？

A：因为年轻代的内存无法被回收，越来越多地被Copy到年老代

三、内存溢出的一些现象

现象1、后台日志会报错- Out of Memory

当Java程序申请内存，超出VM可分配内存的时候，ＶＭ首先可能会垃圾回收(ＧＣ)，如果ＧＣ完还是不够，或者申请的直接超够ＶＭ可能有的，就会抛出内存溢出异常。从ＶＭ规范中我们可以得到，以下几种异常：

ng.StackOverflowError:（很少）

ng.OutOfMemoryError：heap space(比较常见)

ng.OutOfMemoryError: PermGen space (经常出现)

ng.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded（某项操作使用大量内存时发生）

现象2、通过loadrunner的windows监控图的部分指标走势能猜测是否发生内存泄漏。

i、Private Bytes和Working Set持续走高是指当前进程中运行的私有内存，如果此内存不断攀升，表示当前存在的内存泄漏，一般情况如果资源合理利用的话，该指标值波动比较平稳。

ii、Available Bytes持续走低，单位是兆字节（参考值：>=10%）。表明进程当前可使用的内存字节数。空闲内存过小可能是内存不足或内存泄漏引起，需要根据系统实际情况监控分析。

现象3、通过jconsole监控JVM内存的”PS Old Gen”曲线持续上升，并且GC时间变得很漫长，表明存在内存泄漏问题，如图

四、分析导致内存泄漏的原因

我们可以通过在tomcat启动文件中添加一些配置信息，使程序运行时只要发生内存溢出，就能自动导出发生问题时刻的dump（堆转储）文件，方便我们后面使用MAT工具诊断分析dump文件中的信息。下面开始具体步骤：

名词解释：

MAT工具：被认为是一个“傻瓜式“的堆转储文件分析工具，你只需要轻轻点击一下鼠标就可以生成一个专业的分析报告。即使新手也能一步到位

Dump文件：JVM 能够记录下问题发生时系统的部分运行状态，并将其存储在堆转储(Heap Dump) 文件中，从而为我们分析和诊断问题提供了重要的依据。

1、首先登陆应用服务器，打开一个项目的tomcat文件夹bin目录下的启动文件catalina

2、在-XX:MaxPermSize后面添加-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，图中是添加后的效果。

添加此属性后，应用程序发生内存泄漏后，bin目录中就会生成一个.hprof后缀的dump文件

PS：生成的dump文件非常大，通常几百兆到上GB。

1、在网上下载一个Memory Analyzer Tool工具，简称MAT。下载地址：

/downloads/download.php?file=/mat/1.6/rcp/MemoryAnalyzer-1.6.0.201605 31-win32.win32.x86_64.zip

2、安装完成之后，为了更有效率的使用MAT，我们还需要做一些配置工作。因为通常而言，分析一个

dump(堆转储)文件需要消耗很多的堆空间，为了保证分析的效率和性能，在有条件的情况下，我们会建议分配给MAT 尽可能多的内存资源。你可以采用如下两种方式来分配内存更多的内存资源给MAT。编辑文件MemoryAnalyzer.ini，在里面修改该信息为2GB:–vmargs–Xmx2048m。至此，MAT 就已经成功地安装配置好了，开始进入实战吧。

3、File -> Open Heap Dump…,选择步骤3的dump文件

PS：由于文件非常大，所以打开时间比较长，请耐心等待

4、dump文件打开后，选择第一项，点Finish

5、如图，加载完毕

6、万事俱备，接下来，我们就可以开始体验一键式的堆存储分析功能了。

7、分析三部曲一：内存消耗的整体状况

从上图中我们可以看到可疑对象1（problem suspect 1）占消耗内存的20.8%，在图的下方还有对这个可疑对象的进一步描述。我们可以看到内存是由

org.springframework.beans.factory.support.DefaultListableBeanFactory的实例消耗的，org.springframework负责这个对象的加载。这段描述非常短，但我相信您已经可以从中找到很多线索了，比如是哪个类占用了绝大多数的内存，它属于哪个组件等等。接下来，我们应该进一步去分析问题，为什么一个DefaultListableBeanFactory会占据了系统20.8% 的内存，谁阻止了垃圾回收机制对它的回收。