JVM内存溢出分析java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

JVM内存溢出查询java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space查出具体原因分为几个预备步骤

1、在运行java程序是必须设置jvm

　　-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/tmp/dump_OOME.hprof    当内存溢出时 会输出在/tmp/dump_OOME.hprof目录下

#jvm options
#JAVA_OPTS="-Xms8192m -Xmx8192m -Xmn4096m -Djava.awt.headless=true -XX:MaxPermSize=512m -server -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=85 -XX:+DisableExplicitGC -Xnoclassgc -Xverify:none"
JAVA_OPTS="-Xms4096m -Xmx4096m -Djava.awt.headless=true -XX:MaxPermSize=512m -server -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=85 -XX:+DisableExplicitGC -Xnoclassgc -Xverify:none"
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -javaagent:/usr/local/src/sflowagent.jar -Dsflow.hostname=platform -Dsflow.dsindex=10000"
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDateStamps  -XX:+PrintGCDetails -Xloggc:/tmp/gc.log -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=5 -XX:GCLogFileSize=10M"
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/tmp/dump_OOME.hprof"

2、可以在eclipse安装分析dump_OOME.hprof 的插件MemoryAnalyzerTool

　　　　MemoryAnalyzerTool(也叫MAT)是一款JAVA虚拟机内存映像分析工具，

　　　　可以在JAVA程序运行的时候有程序抛出的异常加上已经设置好的参数（-XX:+HeapDumpOnOutOfMemory）调试出内存泄漏或者异常的位置以及原因跟踪，

　　　　MemeoryAnalyzer可以对Dump出来的堆转储快照进行分析，重点是确认内存中的对象是否是有必要的，也就是要先确认到底是出现了内存泄漏（Memory Leak）还是内存溢出（Memory OverFlow）。

　　

　　　　运行Eclipse，然后单击菜单栏上“Help=》Install New Software...”

　　  进入软件源导入界面，你可以选择使用URL直接导入，URL导入的地址为：

http://download.eclipse.org/mat/1.7/update-site/

　　    但是由于镜像连接不稳定性，我使用的是下载压缩包zip然后安装，压缩包下载地址为：http://ftp.jaist.ac.jp/pub/eclipse/mat/1.7/MemoryAnalyzer-1.7.0.201706130745.zip

　　  下载完成之后将其导入，"Add》Archive》选择你下载好的zip文件》OK":

　　确定之后勾选"Memory Analyzer for Eclipse IDE"下面的两项即可，这个是用于Eclipse内部使用的插件，下面一个“Stand-alone Memory Analyzer“是独立的分析工具，一般不用勾选。

　　之后单击“Next"等待一段时间Eclipse计算的需求和依赖文件下载完毕后，一路"next"，并接受协议“Finish”即可完成安装，重启Eclispe后就可以使用MAT了。

3、使用Memory Analyzer 分析内存溢出

　　

1.设置JVM参数

　　JVM的参数可以用于调试JVM在各种限制条件下的常见BUG，一下简单介绍几个参数：

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError    //虚拟机在堆异常时生成对存储快照，后缀一般是.hprof
-Xms    //Java堆的最小值，例如-Xms20m,将Java堆的最小值设置为20MB
-Xmx    //Java堆的最大值，例如-Xms40m,将Java堆的最大值设置为40MB

　　了解了参数之后，可以对参数进行一定的设置，以便我们简单的对MAT工具进行使用测试，设置参数如下：

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=D://dump_OOME.hprof
-Xms20m
-Xmx20m

　　之所以将最小和最大的堆设置为一样是为了能避免堆的自动扩展，以及20MB的空间是为了让程序能尽快的占满使得内存溢出。

　　设置JVM的启动参数可在“Run》Run Configuration》Arguments》Vm arguments”中填写

2.编写内存溢出（Memory Leak）代码

　　思路：通过新建集合列表List,然后以while(true)死循环的方式使得List集合不断添加新的对象，使得其不断地占满堆空间

　　代码：

package com.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class TestStudy {

    static class OOMClass { }

    public static void main(String[] args) {
        List<OOMClass> list = new ArrayList<OOMClass>();
        while(true) {
            list.add(new OOMClass());
        }
    }

}

　　执行代码，发现输出如下：

　　注意到“java_pid24792.hprof”文件，这个文件是JVM生成的对存储快照，之后可以通过MAT工具打开，进行分析追踪，这个文件将自动保存到你的Eclipse workspace下的工作目录中,以我的为例:

3.打开MAT的Perspective

　　由于MAT工具需要另外打开一个工作视图（就像Eclipse EE和Java的切换视图一样），因此需要在先配置打开"Window》Perspective》Open Perspective》Other..."：

　　选择Memory Analysis并确定：

　　完后之后将进入MAT的工作空间视图，你可以在Eclipse右上角进行切换回Java或者EE，由于接下来要使用MAT分析，因此就暂时不切回之前的Java了

4.打开需要分析的堆转储快照.hprof文件

　　由于MAT是依赖于生成的堆转储快照，而不是在运行的时候自动捕获，因此，再确认进入MAT的工作空间后，点击"File》Open Heap Dump》选择刚生成的“java_pid24792.hprof”文件，一直默认就可以查看内存问题的分析图表以及GC根

　　你可以进行一些分析操作，可以看到Action下的几个选项：

　　a.Histogram：列出每个类的实例列表；

　　b.Dominator：列出最大的对象和他们存在的东西；

　　c.Top Comsumer：打印按类和包分组的最昂贵的对象；

　　d.Duplicate Classes：检测由多个类加载器加载的类。

5.使用MAT找出问题存在的对象

　　由于是一个简单的问题，因此我们直接选择Dominator,可以直接以百分比的形式打印出对象所占的百分比，一般的内存溢出大部分情况都是有某一个对象过多存在而未被GC回收导致，所以可以点开最大百分比的类一级级找，不难找到问题所在：

　　可以看到列出额其中的25条，还有810300条目未列出，这81万个对象占据了97.36%的堆空间，因此不难发现是OOMClass类的对象生成过多为未被回收导致内存溢出。

6.进一步追踪问题源并进行定位

　　在"default_report org.eclipse.mat.api:suspects"的标签分页中

　　在"Program Suspect 1》Details"点击后找到"Thread Stack"中追踪出错点

　　看到出错点在第13行，找到对应的Java代码TestStudy的13行：

 1 package com.study;
 2
 3 import java.util.ArrayList;
 4 import java.util.List;
 5
 6 public class TestStudy {
 7
 8     static class OOMClass { }
 9
10     public static void main(String[] args) {
11         List<OOMClass> list = new ArrayList<OOMClass>();
12         while(true) {
13             list.add(new OOMClass());
14         }
15     }
16
17 }

　　找到了追踪的出错位置，以上就是使用Memory Analyzer工具完成的堆栈分析。