Java命令：jmap — 打印指定进程的共享对象内存映射或堆内存细节

文章目录

- 一、前言
- 二、命令介绍
- 三、使用实例
- - 1、jmap -heap [pid]
  - 2、jmap -histo[:live] [pid]
  - 3、jmap -histo[:live] [pid] |grep "[关键字1]\|[关键字2]"
  - 4、jmap -dump:live,format=b,file=a.log [pid]
- 四、总结

一、前言

jdk安装后会自带一些小工具，jmap命令(Java Memory Map)是其中之一。主要用于打印指定Java进程(或核心文件、远程调试服务器)的共享对象内存映射或堆内存细节。

jmap 命令可以获得运行中的jvm的堆的快照，从而可以离线分析堆，以检查内存泄漏，检查一些严重影响性能的大对象的创建，检查系统中什么对象最多，各种对象所占内存的大小等等。可以使用jmap生成Heap Dump。

java memory = direct memory（直接内存） + jvm memory(MaxPermSize +Xmx)

1）直接内存跟堆

直接内存 则是一块由程序本身管理的一块内存空间，它的效率要比标准内存池要高，主要用于存放网络通信时数据缓冲和磁盘数据交换时的数据缓冲。

DirectMemory 容量可以通过 -XX:MaxDirectMemorySize 指定，如果不指定，则默认为与Java堆的最大值（-Xmx指定）一样。但是，在OSX上的最新版本的 JVM，对直接内存的默认大小进行修订，改为“在不指定直接内存大小的时默认分配的直接内存大小为64MB”，可以通过 -XX:MaxMemorySize 来显示指定直接内存的大小。

2）堆(Heap)和非堆(Non-heap)内存

按照官方的说法：“Java 虚拟机具有一个堆，堆是运行时数据区域，所有类实例和数组的内存均从此处分配。堆是在 Java 虚拟机启动时创建的。”“在JVM中堆之外的内存称为非堆内存(Non-heap memory)”。

可以看出JVM主要管理两种类型的内存：堆和非堆。

堆 就是Java代码可及的内存，是留给开发人员使用的；
非堆 就是JVM留给自己用的。

所以方法区、JVM内部处理或优化所需的内存(如JIT编译后的代码缓存)、每个类结构(如运行时常数池、字段和方法数据)以及方法和构造方法的代码都在非堆内存中。

3）栈与堆

栈解决程序的运行问题，即程序如何执行，或者说如何处理数据；堆解决的是数据存储的问题，即数据怎么放、放在哪儿。

在Java中一个线程就会相应有一个线程栈与之对应，这点很容易理解，因为不同的线程执行逻辑有所不同，因此需要一个独立的线程栈。而堆则是所有线程共享的。栈因为是运行单位，因此里面存储的信息都是跟当前线程（或程序）相关信息的。包括局部变量、程序运行状态、方法返回值等等；而堆只负责存储对象信息。

Java的堆是一个运行时数据区,类的(对象从中分配空间。这些对象通过new、newarray、anewarray和multianewarray等指令建立，它们不需要程序代码来显式的释放。堆是由垃圾回收来负责的，堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，因为它是在运行时动态分配内存的，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于寄存器，栈数据可以共享。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。栈中主要存放一些基本类型的变量（,int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和对象句柄。

线程占用大小在MaxPermSize中进行内存申请和分配。

二、命令介绍

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 formatdump-options:live         dump only live objects; if not specified,all objects in the heap are dumped.format=b     binary formatfile=<file>  dump heap to <file>Example: jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>-F                   force. Use with -dump:<dump-options> <pid> or -histoto force a heap dump or histogram when <pid> does notrespond. The "live" suboption is not supportedin this mode.-h | -help           to print this help message-J<flag>             to pass <flag> directly to the runtime system

注：

-heap：打印jvm heap的情况
-histo：打印jvm heap的直方图。其输出信息包括类名，对象数量，对象占用大小。
-histo:live ：同上，但是只答应存活对象的情况
-permstat：打印permanent generation heap情况

三、使用实例

1、jmap -heap [pid]

展示pid的整体堆信息。

首先启动一个tomcat，然后使用如下命令获取tomcat的进程ID。

ps -ef|grep tomcat

在这里插入图片描述
然后执行：

jmap -heap 86038

输出内容：

Attaching to process ID 86038, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.121-b13using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread(s)Heap Configuration:         # 堆内存初始化配置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              = 2147483648 (2048.0MB)    # -XX:MaxHeapSize=设置JVM堆的最大大小NewSize                  = 44564480 (42.5MB)        # -XX:NewSize=设置JVM堆的‘新生代’的默认大小MaxNewSize               = 715653120 (682.5MB)      # -XX:MaxNewSize=设置JVM堆的‘新生代’的最大大小OldSize                  = 89653248 (85.5MB)        # -XX:OldSize=设置JVM堆的‘老生代’的大小NewRatio                 = 2                        # -XX:NewRatio=:‘新生代’和‘老生代’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)   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)    MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB        G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:           # Eden区内存分布capacity = 426770432 (407.0MB)used     = 79056192 (75.39385986328125MB)free     = 347714240 (331.60614013671875MB)18.524289892698096% used
From Space:           # 其中一个Survivor区的内存分布capacity = 30932992 (29.5MB)used     = 0 (0.0MB)free     = 30932992 (29.5MB)0.0% used
To Space:             # 另一个Survivor区的内存分布capacity = 31457280 (30.0MB)used     = 0 (0.0MB)free     = 31457280 (30.0MB)0.0% used
PS Old Generationcapacity = 72351744 (69.0MB)used     = 21741336 (20.734153747558594MB)free     = 50610408 (48.265846252441406MB)30.049498184867527% used16180 interned Strings occupying 2074344 bytes.

2、jmap -histo[:live] [pid]

展示class的内存情况。

jmap -histo 86038

执行结果：

 num     #instances         #bytes  class name
----------------------------------------------1:          7287       46167552  [I2:         78166       33933008  [B3:        221419       25746168  [C4:        116110        2786640  java.lang.String5:         11708         886224  [Ljava.lang.Object;6:         18869         603808  java.util.HashMap$Node7:         24275         582600  java.lang.StringBuilder8:          6464         568832  java.lang.reflect.Method9:          4715         541352  java.lang.Class10:          4847         418760  [S11:          1686         391288  [Ljava.util.HashMap$Node;...

注：

instances：实例数；
bytes：内存占用大小；
classs name：类名。

它基本是按照使用使用大小逆序排列的。

jmap -histo:live 86038

获取所有生存的对象的内存情况。

注：

该命令获取的结果与jmap -histo [pid]获取结果一致；
执行jmap -histo:live [pid]时，JVM会先触发gc，然后再统计信息。

从打印结果可看出，类名中存在[C、[B等内容，只知道它占用了那么大的内存，但不知道由什么对象创建的。下一步需要将其他dump出来，使用内存分析工具进一步明确它是由谁引用的、由什么对象。

另外可以执行如下命令将打印内容保存到文件中。

jmap -histo:live 86038>a.log

通过对多次打印内容的对比，可以对比出GC回收了哪些对象。

3、jmap -histo[:live] [pid] |grep “[关键字1]|[关键字2]”

展示指定关键字的类的内存情况。

jmap -histo:live 86038 | grep "java.util.\|java.lang."

执行结果：

 num     #instances         #bytes  class name
----------------------------------------------6:         18869         603808  java.util.HashMap$Node7:         24275         582600  java.lang.StringBuilder8:          6464         568832  java.lang.reflect.Method9:          4715         541352  java.lang.Class...

从执行结果看，打印出了类全路径名称中包含 java.util. 或 java.lang. 的所有类内存情况。

注：匹配多个关键字之间用 \| 隔开。

4、jmap -dump:live,format=b,file=a.log [pid]

内存信息dump到a.log文件中。

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。

该命令通常用来分析内存泄漏OOM，通常做法是：

1）首先配置JVM启动参数，让JVM在遇到OutOfMemoryError时自动生成Dump文件

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/path

2）然后使用命令

// 如果只dump heap中的存活对象，则加上选项-live。
jmap -dump:format=b,file=/path/heap.bin [pid]

四、总结

1、如果程序内存不足或者频繁GC，很有可能存在内存泄露情况，这时候就要借助Java堆Dump查看对象的情况。
2、要制作堆Dump可以直接使用jvm自带的jmap命令
3、可以先使用jmap -heap命令查看堆的使用情况，看一下各个堆空间的占用情况。
4、使用jmap -histo:[live]查看堆内存中的对象的情况。如果有大量对象在持续被引用，并没有被释放掉，那就产生了内存泄露，就要结合代码，把不用的对象释放掉。
5、也可以使用 jmap -dump:format=b,file=命令将堆信息保存到一个文件中，再借助jhat命令查看详细内容
6、在内存出现泄露、溢出或者其它前提条件下，建议多dump几次内存，把内存文件进行编号归档，便于后续内存整理分析。
7、在用cms gc的情况下，执行jmap -heap有些时候会导致进程变T，因此强烈建议别执行这个命令，如果想获取内存目前每个区域的使用状况，可通过jstat -gc或jstat -gccapacity来拿到。