JVM堆外内存问题排查

摘要

JVM 堆内存一般分析的比较多，本篇谈谈堆外内存问题排查，通常我们需要排查堆外内存的原因是系统整个内存使用飙高，但是堆内内存使用正常。这时候就需要分析堆外内存了

堆外内存组成

通常JVM的参数我们会配置

-Xms 堆初始内存

-Xmx 堆最大内存

-XX:+UseG1GC/CMS 垃圾回收器

-XX:+DisableExplicitGC 禁止显示GC

-XX:MaxDirectMemorySize 设置最大堆外内存，默认是-xmx-survivor，也就是基本上和-xmx大小相等

-Xss：每个线程的堆栈大小，默认1M

-Xmn: 年轻代大小（eden区+2 survivor）

-XX:newRatio: 4 年轻代与老年代1:4

-XX:survivorRatio: 8Eden区与survivor大小比值

java整个进程占用的内存：

堆内存

metaspace(堆内) JDK8使用metaspace来替代了permsize:永久代大小

堆外内存使用

线程栈空间

堆外内存回收：堆外内存的回收是通过system.gc()来的，依赖于目前的gc机制。

通常是通过DirectByteBuffer对象来分配堆外内存，gc的时候就是判断这个对象是否被引用，来决定是否回收。

问题排查

首先确认堆占用

jmap 查看heap内存使用情况

可以查看到MetaspaceSize,CompressedClassSpaceSize,MaxMetaSize

jmap和jdk版本有关系，有些jdk版本会查看不到内存信息，可以使用jstat来查看统计信息

jstat 收集统计信息

分析堆外情况

NMT(native memory tracking)

使用

在JVM参数中添加

-XX:NativeMemoryTracking=[off | summary | detail]

在JVM运行过程中，使用jcmd获取相关信息

jcmd pid VM.native_memory [summary | detail | baseline | summary.diff | detail.diff | shutdown] [scale= KB | MB | GB]

baseline个基准，之后会输出diff参数，来和这个基线版本进行比较，可以两次的内存差

NMT报告会显示内存使用情况

更多参考：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/troubleshoot/tooldescr022.html

NMT可以得到线程栈大小，排除栈空间影响

pmap 查看进程内存地址空间

可以结合pmap，和nmt得到内存地址空间。和堆外占用情况了

接下来需要做的就是分析堆外内存的内容了。

gdb dump查看内存空间内容

将内存内容dump到文件中，就可以查看到文件中的内容了。

但是这种方式不直观，所以可以使用其他工具

gperf

google的，使用gperf2.5即可，网上很多安装都说一定要安装libunwind，其实都是瞎抄抄，老版本确实需要，2.5的版本不需要了。

https://blog.csdn.net/unix21/article/details/79161250

另外一个注意点就是虽然heap文件只有1M,但是可以分析出堆外内存的大小。

不过我在实际使用过程中，gperf并没有分析出实际的堆外内存情况，通过pmap可以看出堆外内存占用有几个G，但是gperf始终只有200M

Jemalloc

https://github.com/jemalloc/jemalloc/releases

安装

配置

https://github.com/jemalloc/jemalloc/wiki/Getting-Started

最后分析是dubbo,rpc调用过程中，有很多的数据传输对象，而堆外内存大小又没有限制，导致内存持续飙高

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参考

https://www.cnblogs.com/softidea/p/5267757.html

https://blog.csdn.net/u014459326/article/details/53609885

https://www.cnblogs.com/redcreen/archive/2011/05/04/2037057.html

http://lovestblog.cn/blog/2015/05/07/system-gc/

https://blog.csdn.net/kringpin_lin/article/details/26211119

https://blog.csdn.net/jicahoo/article/details/50933469

http://tinylab.org/the-builtin-heap-profiling-of-jemalloc/