jmap、jhat、MAT 内存分析三件套

JVM 内存分析有三件套：jmap、jhat、MAT。

jmap：生成堆转储
jhat：分析堆转储（已被淘汰）
MAT：Eclipse Memory Analyzer，强大的可视化分析工具

今天，我们来详细讲解这三件套的使用方法。

一、jmap：堆转储生成器

1.1 jmap 常用命令

bash

# 查看内存映射信息
jmap -heap &lt;pid>

# 输出示例：
Heap Configuration:
   MaxHeapSize              = 4294967296 (4.0GB)
   NewSize                  = 1073741824 (1024.0MB)
   OldSize                  = 3221225472 (3072.0MB)
   ...
Heap Usage:
   PS Young Generation
   Eden Space:
      capacity = 872415232 (832.0MB)
      used     = 423456789 (403.8MB)
      free     = 448958443 (428.2MB)
      48.51% used
   ...

bash

# 查看对象统计信息
jmap -histo &lt;pid>

# 输出示例：
num     #instances         #bytes  class name
----------------------------------------------
   1:         12345      123456789  [Ljava.lang.Object;
   2:         23456       8765432  java.lang.String
   3:         34567       4567890  java.util.HashMap$Node

bash

# 生成堆转储文件
jmap -dump:format=b,file=/tmp/heap.hprof &lt;pid>

# live 参数只转储活跃对象（推荐）
jmap -dump:live,format=b,file=/tmp/heap_live.hprof &lt;pid>

1.2 常用参数组合

bash

# 完整诊断命令
jmap -heap &lt;pid>           # 查看堆配置和使用
jmap -histo:live &lt;pid>      # 查看活跃对象统计
jmap -permstat &lt;pid>       # JDK 8 查看永久代统计
jmap -finalizerinfo &lt;pid>  # 查看等待 Finalizer 线程执行的对象

1.3 jmap 注意事项

生产环境慎用：jmap -dump 会触发 Full GC，谨慎使用
使用 live 参数：减少转储的数据量
磁盘空间：堆转储文件可能很大（数 GB），确保磁盘空间充足
JDK 11+：推荐使用 jcmd <pid> GC.heap_dump

二、jhat：堆转储分析器（已淘汰）

2.1 jhat 的历史

jhat 是 JDK 自带的堆转储分析工具，但从 JDK 9 开始被移除。原因是：

功能太弱
性能差
有更好的替代工具（MAT、VisualVM）

2.2 为什么不推荐 jhat

bash

# jhat 的使用
jhat /tmp/heap.hprof
# 然后在浏览器打开 http://localhost:7000

问题：

界面简陋
大文件分析很慢
无法进行深度分析
已被官方淘汰

2.3 替代工具

工具	优点	缺点
MAT	功能强大、可视化好	需要独立下载
VisualVM	JDK 自带、轻量级	功能相对较弱
jconsole	JDK 自带、实时监控	无法分析堆转储

三、Eclipse MAT：专业堆分析工具

3.1 下载与安装

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

下载 MemoryAnalyzer-*.zip，解压即可使用。

3.2 打开堆转储文件

启动 MAT
File → Open Heap Dump
选择 .hprof 文件
选择分析报告类型：
- Leak Suspects Report：自动检测泄漏点
- Component Report：按组件分析
- 直接打开：不生成报告

3.3 核心功能介绍

3.3.1 Leak Suspects（泄漏怀疑点）

这是最重要的功能，MAT 会自动分析并报告可疑的内存泄漏点：

markdown

## Leak Suspect 1

Problem Summary:
One instance of "java.util.HashMap" 
loaded by "com.example.MyClassLoader" 
occupies 1,234,567,890 bytes (45.67%) of 2,702,345,678 bytes total.

Short Priority:
The Garbage Collection statistics show that the heap usage is constantly increasing 
and almost all available space is used for HashMap entries.

3.3.2 Histogram（直方图）

显示每个类的实例数量和内存占用：

点击 Window → Navigation View → Histogram
按 Retained Heap 排序
可以按类名、包名过滤
右键可以查看对象的引用链

3.3.3 Dominator Tree（支配树）

显示内存占用的树状结构：

对象的 Retained Heap = 对象本身 + 所有它引用的对象
Dominator Tree 帮助找到内存占用的根源

3.3.4 Top Consumers（最大的对象）

显示占用内存最多的类和包：

点击 Navigate → Go to
选择 Top Consumers
显示占用内存最多的类

3.3.5 OQL（对象查询语言）

类似 SQL 的查询语言：

sql

-- 查找所有大于 10MB 的 HashMap
SELECT * FROM java.util.HashMap WHERE @retainedHeapSize > 10485760

-- 查找包含特定字符串的 String 对象
SELECT * FROM java.lang.String WHERE toString().indexOf("specific_key") >= 0

-- 查找特定类的所有实例
SELECT * FROM com.example.MyCache WHERE objectid = 12345

3.4 常用分析技巧

3.4.1 查找内存泄漏

打开 Histogram
按 Retained Heap 排序
找到占用最大的对象
右键 → Path To GC Roots → exclude weak/soft references
分析引用链，找到泄漏点

3.4.2 查找重复字符串

Histogram 中选择 java.lang.String
右键 → Merge Shallow to GC Roots → with duplicate strings
找出重复的字符串

3.4.3 分析集合类

查找 HashMap、ArrayList 等
查看其 table 或 elementData 字段
分析集合中的内容

3.4.4 分析类加载器泄漏

查找 ClassLoader 对象
查看其加载的所有类
分析是否有类加载器未释放

3.5 MAT 高级技巧

3.5.1 比较两个堆转储

如果有两个时间点的堆转储，可以比较差异：

bash

# 1. 使用 ParseHeapDump.sh 比较
$MAT_HOME/plugins/org.eclipse.mat.api_*/sumn

3.5.2 使用自定义解析器

MAT 支持插件扩展：

xml

&lt;!-- parsers.xml -->
&lt;parser class="org.eclipse.mat.parser.SnapshotFactory" 
        classVersion="HPROF_J2SE_1.5" uri="hprof"
        description="HPROF Heap Dump"
        version="1.0.2"/&gt;

3.5.3 导出分析结果

File → Export → To CSV

导出的 CSV 可以用 Excel 进一步分析。

四、实战案例

4.1 场景

应用运行几天后 OOM，我们需要分析堆转储。

4.2 完整分析流程

bash

# 1. 生成堆转储（应用已 OOM，可以直接复制）
ls -lh /var/log/heapdump*.hprof

# 如果没有自动生成
jmap -dump:format=b,file=/tmp/heap.hprof &lt;pid>

# 2. 复制到本地
scp user@server:/var/log/heapdump.hprof .

# 3. 使用 MAT 分析
./MemoryAnalyzer /path/to/heapdump.hprof

4.3 MAT 分析步骤

打开 Leak Suspects 报告
查看 Leak Suspect 1：通常是最可疑的泄漏点
点击 "see stacktrace"：查看创建泄漏对象的代码路径
点击 "Accumulation Point"：查看对象累积的地方
进一步分析：如果不够明确，使用 Histogram 或 Dominator Tree

五、工具选择建议

5.1 工具对比

工具	适用场景	优点	缺点
jmap	生成堆转储	JDK 内置	仅生成
MAT	深度分析	功能强大	需要独立下载
VisualVM	轻量分析	JDK 内置	功能较弱
Arthas	在线诊断	无需停止服务	无法深度分析

5.2 最佳实践

日常监控：使用 Arthas 在线观察
问题排查：使用 jmap 生成堆转储 + MAT 分析
内存泄漏：优先使用 MAT 的 Leak Suspects
容量规划：使用 Histogram 统计对象分布

总结

JVM 内存分析三件套的核心要点：

jmap：生成堆转储，生产环境谨慎使用
MAT：专业分析工具，Leak Suspects 是利器
OQL：类似 SQL 的对象查询语言
分析流程：生成转储 → 打开 Leak Suspects → 定位问题
工具配合：jmap + MAT 是最佳组合

思考题

使用 jmap -dump:live 生成堆转储时，JVM 会先触发一次 Full GC。这意味着什么？在生产环境中使用需要注意什么？

提示：考虑 Full GC 对应用的影响，以及如何避免这个问题。

jmap、jhat、MAT 内存分析三件套 ​

一、jmap：堆转储生成器 ​

1.1 jmap 常用命令 ​

1.2 常用参数组合 ​

1.3 jmap 注意事项 ​

二、jhat：堆转储分析器（已淘汰） ​

2.1 jhat 的历史 ​

2.2 为什么不推荐 jhat ​

2.3 替代工具 ​

三、Eclipse MAT：专业堆分析工具 ​

3.1 下载与安装 ​

3.2 打开堆转储文件 ​

3.3 核心功能介绍 ​

3.3.1 Leak Suspects（泄漏怀疑点） ​

3.3.2 Histogram（直方图） ​

3.3.3 Dominator Tree（支配树） ​

3.3.4 Top Consumers（最大的对象） ​

3.3.5 OQL（对象查询语言） ​

3.4 常用分析技巧 ​

3.4.1 查找内存泄漏 ​

3.4.2 查找重复字符串 ​

3.4.3 分析集合类 ​

3.4.4 分析类加载器泄漏 ​

3.5 MAT 高级技巧 ​

3.5.1 比较两个堆转储 ​

3.5.2 使用自定义解析器 ​

3.5.3 导出分析结果 ​

四、实战案例 ​

4.1 场景 ​

4.2 完整分析流程 ​

4.3 MAT 分析步骤 ​

五、工具选择建议 ​

5.1 工具对比 ​

5.2 最佳实践 ​

总结 ​

思考题 ​

jmap、jhat、MAT 内存分析三件套

一、jmap：堆转储生成器

1.1 jmap 常用命令

1.2 常用参数组合

1.3 jmap 注意事项

二、jhat：堆转储分析器（已淘汰）

2.1 jhat 的历史

2.2 为什么不推荐 jhat

2.3 替代工具

三、Eclipse MAT：专业堆分析工具

3.1 下载与安装

3.2 打开堆转储文件

3.3 核心功能介绍

3.3.1 Leak Suspects（泄漏怀疑点）

3.3.2 Histogram（直方图）

3.3.3 Dominator Tree（支配树）

3.3.4 Top Consumers（最大的对象）

3.3.5 OQL（对象查询语言）

3.4 常用分析技巧

3.4.1 查找内存泄漏

3.4.2 查找重复字符串

3.4.3 分析集合类

3.4.4 分析类加载器泄漏

3.5 MAT 高级技巧

3.5.1 比较两个堆转储

3.5.2 使用自定义解析器

3.5.3 导出分析结果

四、实战案例

4.1 场景

4.2 完整分析流程

4.3 MAT 分析步骤

五、工具选择建议

5.1 工具对比

5.2 最佳实践

总结

思考题