一次使用Eclipse Memory Analyzer分析Tomcat内存溢出

前言

在平时开发、测试过程中、甚至是生产环境中，有时会遇到OutOfMemoryError，Java堆溢出了，这表明程序有严重的问题。我们需要找造成OutOfMemoryError原因。一般有两种情况：

1、内存泄露，对象已经死了，无法通过垃圾收集器进行自动回收，通过找出泄露的代码位置和原因，才好确定解决方案；
2、内存溢出，内存中的对象都还必须存活着，这说明Java堆分配空间不足，检查堆设置大小（-Xmx与-Xms），检查代码是否存在对象生命周期太长、持有状态时间过长的情况。
以上是处理Java堆问题的思路，具体是怎么进行分析，这里介绍的是使用Eclipse Memory Analyzer tool(MAT)工具分析的过程。

 

生成dump文件

     通过jvm参数--XX:-HeapDumpOnOutOfMemoryError可以让JVM在出现内存溢出是Dump出当前的内存转储快照；
     或者，用jmap生产dump文件，win通过任务管理器查看tomcat的进程pid，linux用ps命令查看进程pid,然后用jmap命令（Java5：jmap -heap:format=b <pid>；Java6：jmap -dump:format=b,file=HeapDump.bin <pid>）。
    
     我这里使用的是，我一生产环境项目，运行一段时间大概3周的样子，就会报OutOfMemoryError。（ps：这个项目出现这种情况已经有好长一段时间了，我们之前的做法是定期的重启tomcat，没有去分析它的原因。）JDK64位主要参数：-Xmx3078M -Xms3078M -XX:PermSize=1024M -XX:MaxPermSize=1024M，内存还是蛮大的。

 

 

MAT安装与介绍
     下载地址：http://www.eclipse.org/mat/downloads.php。
     通过MAT打开dump出来的内存文件，打开后如下图：

 

     
     从上图可以看到它的大部分功能。
     1. Histogram可以列出内存中的对象，对象的个数以及大小。
     2. Dominator Tree可以列出那个线程，以及线程下面的那些对象占用的空间。
     3.Top consumers通过图形列出最大的object。
     4.Leak Suspects通过MA自动分析泄漏的原因。

     

     Histogram如下图：

     Objects:类的对象的数量。

     Shallow size：就是对象本身占用内存的大小，不包含对其他对象的引用，也就是对象头加成员变量（不是成员变量的值）的总和。

     Retained size：是该对象自己的shallow size，加上从该对象能直接或间接访问到对象的shallow size之和。换句话说，retained size是该对象被GC之后所能回收到内存的总和。

     我们发现ThreadLocal和bingo.persister.dao.Daos类的对象占用了很多空间。

 

 

     Dominator Tree如下图：

     我们发现quartz的定时器的工作线程（10个）占了很多的内存空间

 

 

 

     Top consumers如下图：

     这里显示了内存中最大的对象有哪些，他们对应的类是哪些，类加载器classloader是哪些。

     有些时候，我们在这里就可以看到代码泄露的位置。

 
 

 

     Leak Suspects如下图：

     从那个饼图，该图深色区域被怀疑有内存泄漏，可以发现整个heap才250M内存，深色区域就占了34%。后面的描述，告诉我们quartz线程占用了大量内存，并指出system class loader加载的"java.lang.ThreadLocal"实例的内存中聚集（消耗空间），并建议用关键字"java.lang.ThreadLocal$ThreadLocalMap$Entry[]"进行检查。所以，MAT通过简单的报告就说明了问题所在。

 
 

 

通过Leak Suspects的Problem Suspect 1点击【Details 】，

如下图如下图所示的上下文菜单中选择 List objects -> with outgoning references, 查看ThreadLocal都应用了些什么对象。

 

 

 

现在看到ThreadLocal中引用的对象如下图：

是dao对象

ps：该dao对象包含一个轻量级的ORM关系内容，所以Retained size比较大。

 
 

下面继续查看dao的gc ROOT

如下图所示的上下文菜单中选择 Path To GC Roots -> exclude weak references, 过滤掉弱引用，因为在这里弱引用不是引起问题的关键。

 

  

 

从下图中，可以看到在org.quartz.simpl.SimpleThreadPool中保存了daos的引用。所以可以得出是是因为定时器在运行的过程中持有大量的Daos对象应起了内存泄露。为什么会有那么多的Daos呢,Daos不是一个无状态的单例的、可以重用的吗？继续查看spring配置文件发现Daos的bean配置成scope="prototype"，导致定时任务又是每次调用都生产新的Daos实例。由于是Daos是无状态的，修改为单例的，问题解决。

 

 
 

以上是通过MAT分析Tomcat应用程序，找到内存泄露的原因，并解决。