java程序性能分析之thread dump和heap dump

作者：bijian1013

引言

最近参加面试经常被面试官问到有没有遇到过线上人内存溢出（OOM）的问题？遇到过的化你是怎么定位是哪个线程下哪些对象占用你内存太多造成的？提出这个问题其实面试官就是用来考察你到底有没有JVM调优经验。如果你在工作中并没有JVM方面的经验，也没有仔细看过线上定位和OOM问题的文章，那么99.9%这道题你要凉凉！

那么今天这篇文章就来帮你避免有一天你去参加面试遇到这样的问题因为回答不上而直接回家等通知的尴尬。

1 dump基本概念

在故障定位(尤其是out of memory)和性能分析的时候，经常会用到一些文件来帮助我们排除代码问题。这些文件记录了JVM运行期间的内存占用、线程执行等情况，这就是我们常说的dump文件。常用的有heap dump和thread dump（也叫javacore，或java dump）。我们可以这么理解：heap dump记录内存信息的，thread dump是记录CPU信息的。

1.1 heap dump

heap dump文件是一个二进制文件，它保存了某一时刻JVM堆中对象使用情况。HeapDump文件是指定时刻的Java堆栈的快照，是一种镜像文件。Heap Analyzer工具通过分析HeapDump文件，哪些对象占用了太多的堆栈空间，来发现导致内存泄露或者可能引起内存泄露的对象。

1.2 thread dump

thread dump文件主要保存的是java应用中各线程在某一时刻的运行的位置，即执行到哪一个类的哪一个方法哪一个行上。thread dump是一个文本文件，打开后可以看到每一个线程的执行栈，以stacktrace的方式显示。通过对thread dump的分析可以得到应用是否“卡”在某一点上，即在某一点运行的时间太长，如数据库查询，长期得不到响应，最终导致系统崩溃。

单个的thread dump文件一般来说是没有什么用处的，因为它只是记录了某一个绝对时间点的情况。比较有用的是，线程在一个时间段内的执行情况。

两个thread dump文件在分析时特别有效，困为它可以看出在先后两个时间点上，线程执行的位置，如果发现先后两组数据中同一线程都执行在同一位置，则说明此处可能有问题，因为程序运行是极快的，如果两次均在某一点上，说明这一点的耗时是很大的。通过对这两个文件进行分析，查出原因，进而解决问题。

2 利用JDK自带的工具获取thread dump和heap dump文件

使用的JDK工具在JDK_HOME/bin/目录下，使用到jmap和jstack这两个命令。

2.1 获取heap dump文件

windows下切换到JDK_HOME/bin/，执行以下命令：jmap -dump:format=b,file=heap.hprof 2576

linux下切换到JDK_HOME/bin/，执行以下命令：./jmap -dump:format=b,file=heap.hprof 2576

这样就会在当前目录下生成heap.hprof文件，这就是heap dump文件。

2.2 获取thread dump文件

windows下执行：jstack 2576 > thread.txt

linux下执行：./jstack 2576 > thread.txt

windows/linux则会将命令执行结果转储到thread.txt，这就是thread dump文件。有了dump文件后，我们就能借助性能分析工具获取dump文件中的信息。

2.3 导出Dump中的存活对象

如果我们需要将dump中存活的对象导出，那么可以使用:live参数

jmap -dump:live,format=b,file=heapLive.hprof 2576

执行完后，我们在当前目录C:Javajdkin下看到刚生成的三个文件，如下所示

说明：如上实例的2576是我当前需要分析的java进程PID

linux环境下获得指定JAVA进程PID可使用以下命令：

ps ef | grep java

表示查看所有进程里 CMD 是 java 的进程信息

Windows下获得指定的JAVA的进程PID可结合一下dos命令:

• wmic process list：查看所有的进程
• wmic process get name,executablepath,processid：查看进程名、路径、pid
• wmic process get name,executablepath,processid|findstr pid：在上面的命令上，配合使用find或findstr就可以查到pid对应的路径，如下所示：

3 使用工具分析java heap dump文件

现在我们使用一些图形化工具，来帮助我们分析文件中的信息，有效地定位问题。

3.1 使用JDK自带的jhat命令

jhat是用来分析java堆的命令，可以将堆中的对象以html的形式显示出来，包括对象的数量，大小等等，并支持对象查询语言。

jhat -port 5000 heap.hrof

当服务启动完成后，我们就可以在浏览器中，通过http://localhost:5000/进行访问，如下所示：

3.2 使用eclipse MAT工具

一般来说，应用程序的dump文件都是很大的，jdk自带命令难以分析这些大文件。在实际的生产环境下，我们必须要借助第三方工具，才能快速打开这些大文件，进行分析定位。eclipse memory analyzer是一款优秀的heap分析工具，能够帮我们快速定位内存泄露问题。

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