JAVA内存泄露检测工具(IBM HeapAnalyzer)

HeapAnalyzer 是 IBM 的一个用来分析 Java 程序的内存堆使用情况的图形化工具。

IBM HeapAnalyzer怎么用？

IBM HeapAnalyzer，下载之后首先阅读一下readme，这上面详细写了HeapAnalyzer的使用方法。可以在命令行中输入java –Xmx[heapsize] –jar ha26.jar 来启动工具并加载heapdump文件。对于比较大的heapdump，将-Xmx设置一个较大的值（大于heapdump的大小），来避免加载过程中的OOM。对于64位机器上产生的超大heapdump，个人机器上分析就不大可能了。

打开heapdump文件后，我一般点击“Analysis”里的“Tree View”，以树的形式从根节点展示内存对象分配的信息

第一行java.lang.ref.Refenrence这个class及它的76个children占用了67%的已用堆大小（31M/46M），它本身仅占用了76bits。双击java.lang.ref.Refenrence，我们可以看到它所引用的两个子节点。其中一个子节点java.lang.ref.Finalizer后的67%指引我们内存泄漏的问题应该在它的引用上。

接下去你可以逐级展开，或者右键点击“Locate a leak suspect”，让HeapAnalyzer帮你找到泄漏可能发生的地方。泄漏一般发生在那些拥有“超乎寻常多”的引用（子节点）的class上，正是这些创建后没有释放、累积了成千上百的对象，造成了OutOfMemory。右键中的“Go to the largest drop subtrees”也是以此为原理而设的，它的解释为：

“Search for total size drop” will find a size drop between the total size of a parent and the biggest total size of child of the parent.

因为出现泄漏的点，每个子节点占用的内存空间不大，但是巨大的数量会导致父节点占用的total size很大。不过反过来寻找到的点都是泄漏发生的地方这种说法是不成立的，否则也不需要我们来分析了。

如何分析 java heap dump 文件？

如果启动过程中发现控制台有java.lang.OutOfMemoryError出现，可以适当加大上面的数字（800），给予更多的空间。

然后“Open”产生的dump文件，打开画面如下，文件很大的话需要等待一段时间

ibm heapAnalyzer工具在打开时已经进行了基本的分析，上面全部完成后，会出现如下结果：

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除了显示该要结果外，还生成了一棵树。这个画面先不要关，直到你不再需要这个dump了。

基本术语：

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然后对上面的界面做一下简单的介绍。

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每个节点树的大小占总的堆栈大小，如94%，然后是这个类的在内存中的大小，后面5个子对象，注意这个子对象的意思不是继承关系中的子类，而是上面定义的：如果A对象参考B对象，则B对象是A对象的字对象。

然后该工具根据分析结果把可能产生泄漏的对象显示了出来。如下图：

[-photo didnot display-]

分析根据主要是child object和parent object的大小差别程度，如果子对象不大，而父对象超级大，很可能是因为父对象是一个集合类（如数组），包含了大量子对象作为元素。

工具栏：

[-photo didnot display-]

点击分析工具栏的表格图标，显示出下面的统计表格，可以点击栏标题进行排序。各标题意思简单介绍如下：

TotalSize：这个对象，以及这个对象的所有子对象（以及子对象的子对象，也就是从这个对象可以参考到的所有对象）的大小的总和，单位为bits；

Size:这个对象的大小，如第一个56bits = 56/8bytes = 7b；

No.Child：子对象的个数，不包括子对象的子对象；

No.Parent：父对象的个数，不包括父对象的对象；

Name：对象的名称。

Address：对象在heap中的地址。

1.分析结果

1.1大量的以java/util/HashMap$Entry为元素的数组，占据了总堆栈的8%，很高的比例。

1.2大量的java/util/Hashtable$HashtableEntry为元素的数组，占据总堆栈的5%。

1.3里面的数组大量指向java/util/Hashtable$HashtableCacheHashEntry对象。

根据分析，最有嫌疑的对象应该是java/util/HashMap$Entry。

2.其他经验收集：

“Heapdump工具的使用很简单，难点在于找到“内存泄漏的真正原因”，一般需要通过多个heapdump文件的对比才能找到。”

“ObjectInputStream/ObjectOutputStream要注意内存泄漏.reset()”

“因为JDK的问题，如果使用的是：J2RE 5.0 IBM J9 2.3AIX ppc-32 build j9vmap3223-20070201，这个SR4的版本有个问题就是，限定了类加载器可加载的类数量，默认为8192，如果超过此限制，就会抛出　OutOfMemory的错误。”

对于这个问题，可以设置增加类加载器可加载的类数量解决。

3.知识补充介绍

3.1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。简单来说堆就是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。

3.2堆内存分配
JVM初始分配的内存由-Xms指定，默认是物理内存的1/64；JVM最大分配的内存由-Xmx指定，默认是物理内存的1/4。默认空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制；空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到-Xms的最小限制。因此服务器一般设置-Xms、-Xmx相等以避免在每次GC后调整堆的大小。

33非堆内存分配
JVM使用-XX：PermSize设置非堆内存初始值，默认是物理内存的1/64；由XX:MaxPermSize设置最大非堆内存的大小，默认是物理内存的1/4。

3.4JVM内存限制(最大值)
首先JVM内存限制于实际的最大物理内存，假设物理内存无限大的话，JVM内存的最大值跟操作系统有很大的关系。简单的说就32位处理器虽然可控内存空间有4GB,但是具体的操作系统会给一个限制，这个限制一般是2GB-3GB（一般来说Windows系统下为1.5G -2G，Linux系统下为2G -3G），而64bit以上的处理器就不会有限制了。