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如何使用VisualVM检测Java内存泄漏

Java的一个重要优点是通过垃圾收集器(Garbage Collection)自动管理内存的回收,程序员不需要关注它。程序员真的不需要关注内存管理吗?只要你碰到过OutOfMemoryError你就知道它不是真的。

这里我会展示如何使用VisualVM快速定位内存泄漏。先看下面这段代码:

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import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

public class MemoryLeakDemo {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new MemoryLeak(), "MemoryLeak").start();
    }
}

class MemoryLeak implements Runnable {
    public static List<Integer> leakList = new ArrayList<Integer>();

    public void run() {
        int count = 0;
        while (true) {
            try {
                Thread.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
            count++;
            Integer i = new Integer(count);
            leakList.add(i);
        }
    }
}

执行下列命令:

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java -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -Xmx20m MemoryLeakDemo

等待一段时间后,你会看到:

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Exception in thread "MemoryLeak" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
        at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3181)
        at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:261)
        at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(ArrayList.java:235)
        at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:227)
        at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:458)
        at MemoryLeak.run(MemoryLeakDemo.java:22)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
Heap
 PSYoungGen      total 3584K, used 298K [0x00000000ff980000, 0x00000000ffe80000, 0x0000000100000000)
  eden space 3072K, 9% used [0x00000000ff980000,0x00000000ff9ca908,0x00000000ffc80000)
  from space 512K, 0% used [0x00000000ffc80000,0x00000000ffc80000,0x00000000ffd00000)
  to   space 512K, 0% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffe00000,0x00000000ffe80000)
 ParOldGen       total 13824K, used 12156K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff980000, 0x00000000ff980000)
  object space 13824K, 87% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff7df3e8,0x00000000ff980000)
 Metaspace       used 7993K, capacity 8164K, committed 8448K, reserved 1056768K
  class space    used 912K, capacity 954K, committed 1024K, reserved 1048576K

打开VisualVM开始监测MemoryLeakDemo,在Monitor标签页我们可以看到实时的程序内存堆的使用情况:

visualvm-heap

波峰到波谷处是执行了GC的,明显可以看到执行GC后内存曲线仍旧呈上扬趋势,也就是说,内存占用是只升不降。到底是什么原因导致的呢?

打开Sampler标签页,点击Memory按钮启动一个内存分析会话,VisualVM会定期获取所有执行线程的转储,分析栈跟踪信息,实时显示成堆直方图。通过堆直方图,我们就可以知道哪个对象占用了较多的内存,以便做进一步的优化。

visualvm-sampler

如上图所示,第1行的Integer对象占用内存最大,已经有41万多实例了,并且还在持续增加中。很显然,罪魁祸首就是它了!

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