В данной заметке я хочу показать каким образом можно определять и устранять утечки памяти в Java на примере из моей повседневной работы. Мы не будем здесь рассматривать возможные причины появления утечек, об этом будет отдельная статья, так как тема достаточно обширная. Стоит заметить, что речь пойдет о диагностике именно Heap Memory, об утечках в других областях памяти будет отдельная статья.
Для успешной диагностики нам понадобятся два инструмента: Java Mission Control (jmc) и Eclipse Memory Analyzer. Вобщем-то можно обойтись только Memory Analyzer, но с JMC картина будет более полной.
Прежде всего, нужно запустить приложение со следующими флагами JVM:
Не используйте эти опции на production системе без приобретения специальной лицензии Oracle!
Эти опции позволят запустить Flight Recorder – утилита, которая поможет собрать информацию об использовании памяти (и много другой важной информации) во время выполнения программы. Я не буду описывать здесь как запустить Flight Recorder, эта информация легко гуглится. В моем случае было достаточно запустить FR на 10-11 минут.
Рассмотрим следующий рисунок, на котором показана классическая «пила» памяти, а так же важный сигнал, что что-то не так с использованием памяти:
Можно увидеть, что после каждого цикла очистки памяти, heap все больше заполняется, я выделил это желтым треугольником. «Пила» все время как бы ползет вверх. Это значит, что какие-то объекты не достижимы для очистки и накапливаются в old space, что со временем приведет к переполнению этой области памяти.
Следующим шагом нужно выявить, что именно не доступно для очистки и в этом нам поможет Memory Analyzer. Прежде всего, нужно загрузить в программу heap dump работающего приложения с предполагаемой утечкой памяти. Это можно сделать с помощью «File → Acquire Heap Dump». После загрузки в диалоге «Getting Started Wizard» выбрать «Leak Suspects Report» после этого откроется краткий обзор возможных утечек памяти:
Если вернуться на вкладку «Overview» и выбрать «Dominator Tree», то можно увидеть более подробную картину:
Дерево показывает структуру «тяжелого» объекта, а так же размер его полей (по типу). Можно видеть, что одно из полей объекта MasterTenant занимает более 45% памяти.
Имея результат анализа из предыдущего пункта, следующим шагом идет устранение накапливания объектом памяти. Тут все сильно зависит от конкретного кода. Общая рекоменация – нужно найти и проанализировать все места, где происходит инициализация или изменение соответствующего поля или полей, чтобы понять механизм накапливания памяти. В моем случае в коллекцию постоянно добавлялись записи из множества (около 150) потоков при определенных условиях.
После находжения и устранения утечки, не лишним будет пройти все шаги снова, проанализировать память и отчет Memory Analyzer, чтобы убедиться что фикс помог.
Инструменты
Для успешной диагностики нам понадобятся два инструмента: Java Mission Control (jmc) и Eclipse Memory Analyzer. Вобщем-то можно обойтись только Memory Analyzer, но с JMC картина будет более полной.
- JMC входит в состав JDK (начиная с 1.7)
- Memory Analyzer может быть загружен отсюда: MAT
Анализ использования памяти
Прежде всего, нужно запустить приложение со следующими флагами JVM:
-XX:+UnlockCommercialFeatures
-XX:+FlightRecorderНе используйте эти опции на production системе без приобретения специальной лицензии Oracle!
Эти опции позволят запустить Flight Recorder – утилита, которая поможет собрать информацию об использовании памяти (и много другой важной информации) во время выполнения программы. Я не буду описывать здесь как запустить Flight Recorder, эта информация легко гуглится. В моем случае было достаточно запустить FR на 10-11 минут.
Рассмотрим следующий рисунок, на котором показана классическая «пила» памяти, а так же важный сигнал, что что-то не так с использованием памяти:
Можно увидеть, что после каждого цикла очистки памяти, heap все больше заполняется, я выделил это желтым треугольником. «Пила» все время как бы ползет вверх. Это значит, что какие-то объекты не достижимы для очистки и накапливаются в old space, что со временем приведет к переполнению этой области памяти.
Выявление утечки
Следующим шагом нужно выявить, что именно не доступно для очистки и в этом нам поможет Memory Analyzer. Прежде всего, нужно загрузить в программу heap dump работающего приложения с предполагаемой утечкой памяти. Это можно сделать с помощью «File → Acquire Heap Dump». После загрузки в диалоге «Getting Started Wizard» выбрать «Leak Suspects Report» после этого откроется краткий обзор возможных утечек памяти:
Если вернуться на вкладку «Overview» и выбрать «Dominator Tree», то можно увидеть более подробную картину:
Дерево показывает структуру «тяжелого» объекта, а так же размер его полей (по типу). Можно видеть, что одно из полей объекта MasterTenant занимает более 45% памяти.
Устранение утечки
Имея результат анализа из предыдущего пункта, следующим шагом идет устранение накапливания объектом памяти. Тут все сильно зависит от конкретного кода. Общая рекоменация – нужно найти и проанализировать все места, где происходит инициализация или изменение соответствующего поля или полей, чтобы понять механизм накапливания памяти. В моем случае в коллекцию постоянно добавлялись записи из множества (около 150) потоков при определенных условиях.
После находжения и устранения утечки, не лишним будет пройти все шаги снова, проанализировать память и отчет Memory Analyzer, чтобы убедиться что фикс помог.
