Java 内存溢出（二）使用 MAT 分析 .hprof 内存映像文件

.hprof 文件： 是 java 项目的 Heap Dump 文件，也叫内存映像文件、内存快照文件，可以存放一个 java 进程在某个时间点的内存快照。生成 Heap Dump 文件的方式有两种：一是使用 jmap 命令手动导出，二是启动脚本中添加 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 参数自动导出。本文中只涉及第二种。

一、内存溢出时自动导出 .hprof 文件

1.新建一个文本文件，命名为 HeapOOM.java，内容如下：

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

public class HeapOOM {
    static class User {}
    public static void main(String[] args) {
        List<User> list = new ArrayList<>();
        while (true) {
            list.add(new User());
        }
    }
} 
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2.打开控制台，执行如下命令编译 java 文件：

javac HeapOOM.java
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3.使用如下命令运行 java 文件：

java -Xms10M -Xmx10M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=./ HeapOOM
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• -Xms10M 堆内存最小10M；
• -Xmx10M 堆内存最大10M；
• -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 内存溢出时自动导出堆内存快照；
• -XX:HeapDumpPath=./ 内存快照保存位置，不指定默认当前路径

二、下载安装 MAT

下载地址： https://www.eclipse.org/mat/downloads.php

点击 Download。

注意：目前最新的版本 Memory Analyzer 1.13.0 Release，是只支持在 JDK 11 下运行的

如果想下载 JDK8 下运行的版本，可以点击 Other Releases > Previous Releases。

选择版本：Memory Analyzer 1.9.2 Release

三、启动 MAT

双击 exe 文件启动：

注意： 如果 hprof 文件太大，需要调整它的内存才可以完成大 dump 文件的加载，这个配置文件需要 exe 启动后会自动生成：

四、MAT 分析 hprof 文件

点击 Open a Heap Dump，选择一个 hprof 文件打开：

1.Overview 概览

概览中，我们可以看到对象所占的比例及排序。显然有个对象不正常，一共上限 10M 的内存占用了 6.9 M。

2.Leak Suspects 溢出原因猜测

点击下方的 Leak Suspects，可以查看 MAT 的详细分析结果，猜测导致堆栈溢出的原因：

根据上图可以看到有一个猜测的原因：

• 主程序占用了 92.88% 的内存，其中 Object 对象过多。

毫无疑问是对象实例过多导致的内存溢出，具体是哪个对象呢，下一步怎么分析呢？

3.Histogram 对象实例数量排序

点击下图所示柱状图（Histogram）查看对象实例数量排序，在 Regex 中可以用输入正则表达式把自己的包名，输入后回车过滤：

这里的 User 实例有 36w 个，显然不正常，我们可以查下是谁引用的：

我们可以看到是 main 线程中引用了这些对象。（当前示例较为简单，如果是项目中可以明确看到是哪个类中的引用导致的）

4.Dominator Tree 支配树

支配树： MAT 提供了一个成为支配树（Demonitor Tree）的对象图。支配树体现了对象实例间的支配关系。在对象引用图中，所有指向对象 B 的路径都经过对象 A，则认为对象 A 支配对象 B。如果对象 A 是离对象 B 最近的一个支配对象，则认为对象 A 为对象 B 的直接支配者。

支配树是基于对象间的引用图所建立的，它有以下基本性质：

• 对象 A 的子树（所有被对象 A 支配的对象集合）标识对象 A 的保留集（Retained Set），即深堆；
• 如果对象 A 支配对象 B，那么对象 A 的直接支配者也支配对象 B；
• 支配树的边与对象引用图的边不直接对应。

我们可以理解为支配图就是用来查看类使用内存比例的，图中使用最多的类对应溢出原因猜测中的内存使用率 92.88%。

以上就是 MAT 分析 .hprof 文件的常用功能。

整理完毕，完结撒花~

参考地址：

1.导出dump文件及MAT安装分析，https://blog.csdn.net/lixiangchibang/article/details/124721472

2.【JVM笔记】支配树（Dominator Tree），https://blog.csdn.net/lijibai_/article/details/126526375