java内存泄漏问题排查和JVM调优

Java语言本身支持垃圾自动回收,在日常编程中我们几乎没有关注过对象回收的问题。解决内存泄漏可能停留在八股文上。今天分享一次项目中内存泄漏的排查流程到最终解决。

java自带了强大的命令行工具

工具 核心功能 主要应用场景 关键命令/示例
**jcmd**​ 多功能诊断:一个强大的"瑞士军刀",可执行丰富的诊断命令,涵盖JVM状态查询、内存、线程、GC控制等。 综合诊断与运维:获取完整JVM信息(参数、属性)、动态控制(触发GC、开启JFR)、生成线程/堆转储。 jcmd <pid> VM.flags(查看JVM参数) jcmd <pid> Thread.print(生成线程转储) jcmd <pid> GC.heap_dump(生成堆转储)
**jmap**​ 堆内存分析:专用于Java堆内存(Heap Memory)的直方图统计和堆转储(Heap Dump)文件生成。 深度内存分析:排查内存泄漏、分析堆内对象分布、生成堆转储文件供MAT等工具深度分析。 jmap -histo:live <pid>(存活对象直方图) jmap -dump:live,format=b,file=heap.hprof <pid>(生成堆转储)
**jstat**​ JVM统计监控:持续监控JVM各种运行时指标,特别是垃圾回收(GC)相关数据和类加载信息。 实时性能监控:监控GC行为(频率、耗时)、各内存区使用率、类加载/卸载情况,用于性能调优。 jstat -gcutil <pid> <interval> <count>(GC情况摘要) jstat -gc <pid> 1000 5(GC详情,每秒1次共5次)

Java垃圾回收算法

Java垃圾回收算法,分代垃圾回收算法

  • 新生代:复制算法
  • 老年代:标记-清除算法和标记-整理算法

排查思路

在解决问题的时候,先了解下我们项目JVM参数信息.

js 复制代码
jcmd <pid> VM.flags
-XX:CICompilerCount=15 -XX:InitialHeapSize=1031798784 -XX:MaxHeapSize=16489906176 -XX:MaxNewSize=5496635392 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=343932928 -XX:OldSize=687865856 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:+UseParallelGC

第一种情况:

项目运行在linux服务器上,进行压测,内存以肉眼可见的速度上升。 使用top命令查看进程占用内存情况。

这里主要关注下RES 进程当前实际使用的、未被换出到交换空间(swap out)的物理内存。包含堆内存、非堆内存、堆外内存等。如果RES值持续上升,堆内存保持稳定,说明堆外内存在上升。

这个时候开始考虑使用jmap获取堆转存储。分析那些对象产生的泄漏。

常见的内存泄漏,

HashMap 、队列、线程池、websocket等资源没有正确的释放,另外一种是我们的程序调用了native方法,但没有释放资源。

发现泄漏后,最直接的办法生成jvm对象快照。生成堆转储文件,

内存分析工具

MAT(Memory Analyzer Tool) :最常用的堆分析工具,支持自动检测泄漏嫌疑人(Leak Suspects)

泄漏嫌疑直接能看到使用websocket相关操作导致的

关键分析步骤:
  1. 识别 "可疑大对象"

    • 在 MAT 中查看 "Histogram"(直方图),按 "Retained Heap"(对象被回收后可释放的内存)排序,找出占用内存前几名的类(如某业务 POJO、集合类)。
    • 关注 "Shallow Heap"(对象本身大小)小但 "Retained Heap" 大的对象(通常是集合,持有大量子对象引用)。
  2. 追溯引用链(支配树 / 引用树)

    • 对可疑对象右键选择 "Merge Shortest Paths to GC Roots"(排除弱引用 / 软引用等可被 GC 自动回收的引用类型),查看谁在 "强引用" 该对象。
    • 核心是找到 "根对象"(如静态变量、线程对象、类加载器),这些对象不会被 GC 回收,若其引用链中包含本应释放的对象,则导致泄漏。

    例:若发现大量User对象被HashMap持有,且HashMapUserCache类的静态变量,而UserCache未设置过期清理逻辑,则可定位为 "静态缓存未释放" 导致的泄漏。

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