前言

java程序的性能问题定位，一直都是开发者需要面对的一个“拦路虎”， 在前面的两篇文章中，已经介绍了Heap dump的概念和生成方式，以及Shallow heap和Retained heap以及GC ROOT的概念，本篇文章，我们继续来介绍一些新的概念和基于一个dump案例，详尽的介绍，在程序OOM后，改如何去定位具体原因。

再次提及dominator tree（支配树）

如果你玩过竞技类游戏，肯定会很熟悉Dominating -主宰比赛这个单词。

在Memory Analyzer工具中提供了对象图的支配树。将对象引用图转换为dominator tree可以让轻松地确定Retained heap最大内存块和对象之间保持活动的依赖关系，相当于主宰了整个JVM的感觉。

我们把java对象之间的引用关系看做一张有向图，如果所有指向Y的对象路径都要经过X，则我们说X支配Y。如果X是离对象Y最近的支配对象，则我们说对象X是Y的直接支配者( immediate dominator)。

再强化记忆一下，X对象要直接支配Y，必须满足这两点：

  • 指向Y的对象路径都要经过X。

  • X对象是离Y最近的支配对象。

左边是对象的引用图，右边是支配树。

C节点的子树就是所有被C支配的节点的集合，也称为C的Retained Set。

由图可以看出，C是E的直接支配节点，所以C的上级支配节点B也可以支配E。

dump分析初步

首先用MemoryAnalyzer工具打开dump文件。

从整体情况可以看出，1.6 gb的堆内存，有大对象占了1.1g。

怀疑是有内存泄漏，我们通过Leak Suspect Report报告查看

内存泄漏分析报告显示有两项问题：

  • 一是WebappClassLoader 类加载器装载的A.A[][] 对象占了约1.2g（70.40%）。

  • 二是一个名为TP-Processor9的线程持有本地变量多达337M（占了19.58%）。

通过分析报告，我们初步可以推断出OOM的问题应该出在这两个地方，我们逐个击破。

内存泄漏点一

先来看类装载器加载的AA对象。我们点开内存泄漏报告的Detail，查看其详情。

Shortest Paths To the Accumulation Point视图可以看出正是和org.apache.catalina.loader.WebappClassLoader这个GC root相连导致当前Retained Heap占用相当大的对象无法被回收，而对象数量居然达到了170288个。

Accumulated Objects in Dominator Tree视图，可以看出AA对象中，到底是什么内嵌对象占用heap高。

可以看出，170288个AA对象数组内部，主要是AH对象 和 AM对象。

我们继续向下看，通过按class类分组，来看看具体占用比例情况。

按class分组后，冒出了一个Af对象，反倒AH占用不是那么多了。

小结：AH/AM/Af三个对象占用堆内存很高，并且它们的gc root是WebappClassLoader。

内存泄漏点二

TP-Processor9 线程本身就是GC root，故只有一条数据。

以这个线程为GC ROOT来看看，它的支配树是什么样的？

可以看到19.58%的Retained Heap就是来源于TP-Processor9 线程本身。这意味着，如果这个线程能被gc回收掉，则至少能释放19.58%的堆内存。

以TP-Processor9 线程为gc root的支配树，按class分类，可以发现Am对象本身占用163m左右。

Detail明细的最后由于当前怀疑泄露点为TP-Processor9 线程对象，故展示了线程明细信息，调用栈信息。

小结：TP-Processor9 线程内部可能导致内存泄漏。

整合两个泄漏点结论

从两个泄漏点，得出的结论，我们可以将问题定位到如下元素上：TP-Processor9 线程、170288个AA对象数组、AM、AH对象。

我们来看看AA对象数组的（Outgoing Reference）引用其他外部对象的情况

可以看到com.fr.report.core.A.A[170288][] @ 0xcfdb62a0 这个对象引用外部对象的情况，一共是170289个 com.fr.report.core.A.A[25] 对象。

并且其Shallow Heap 和Retained Heap大小一样。170289 * 120 = 20434680。约占20M内存。

所以这个对象应用的外部对象，不是根因。

接下来，再分析Incomming Reference(被其他外部对象引用的情况)。

可以看到com.fr.report.core.A.A[170288][] @ 0xcfdb62a0

这个包含170288个元素的对象，主要被 com.fr.report.worksheet.PageRWorkSheet @ 0xcfd02188 对象持有。

出现了一系列的ReportPage和ClippedECPage对象。

从依赖树和对象地址可以知道，ClippedECPage引用ReportPage对象。

所以只需要重点关注ClippedECPage对象。继续分析ClippedECPage对象的依赖树如下：

其他的 Shallow Heap占用都不高，唯独一个对象数组，占用较大，并且它的Retained Heap很大。

问题应该就出在ClippedECPage类上，进一步分析它存储的 com.fr.page.ReportPage。这个对象是：用于展示及打印的页面 执行完一个多Sheet的Report后, 会生成多个ReportPage。分析它的属性：

连续查看了两个对象，发现其中的属性，currentPageNumber为591和592。

总页数为599. 可以推断出，是在做分页操作。

可以看到当时浏览器的信息

操作的文件：xxx/customized/xxx表.xxx

结论

结合ReportPage类的作用：用于展示及打印的页面 执行完一个多Sheet的Report后, 会生成多个ReportPage。

最后结论为：

在执行查询时间段为：2018/6/8 15:57:15 - 2018/6/8 16:0:53 一次性打印599页数据，导致OOM，程序宕机崩溃。

至此，就完成了一个Dump文件的分析，为了更好的学习mat相关知识，我准备了一个mat的操作手册，比较全面。