结合实际业务的Java程序内存分析(一)

背景

近期线上web服务内存占用较大,空间资源消耗很多。考虑到后续访问压力会越来越大,防止GC频繁,OOM等内存问题爆发,提前分析内存使用情况。

思路

思路1:重点对象进行评估,预估其真实大小值,内存可占大小。--探路

思路2:全局观察数据,分析堆中对象的大小,数目。--全局思考

思路3:结合思路1,思路2,理清业务逻辑,推断内存过大原因。--分析总结

步骤

1,探路

系统主要对外提供数据访问服务。数据的读取,计算和封装等操作,经验来说就是内存占用的最大“元兄”。

简单的计算数据对象大小的方法:对象序列化操作,计算值和真实值的比值约在0.5到2之间。

核心代码:

ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);

oos.writeObject(movie.toRecResultVideo().toJSON().toString());

byte[] bs = baos.toByteArray();

m_bytes+=bs.length;

oos.close();

数量预估:

使用:jmap -histo $PID | head -n 对象关键字符串

获得线索对象总量,此时的内存大小仅供参考,它依赖的对象是不会计算在内的,不准确。

结合实际业务场景,预估核心数据占内存的使用大小。

2,全局思考

jmap是个不错的jdk自带的实时java进程内存分析工具。

使用:jmap -histo $PID | head -n 20

前20条最大内存使用对象。

参考数据:

num    #instances        #bytes  class name

----------------------------------------------

1:      23576457      977320576  [C

2:      22579841      541916184  java.lang.String

3:      7314642      234068544  java.util.HashMap$Node

4:      1700093      132600320  [Ljava.util.HashMap$Node;

5:        329053      122648832  [B

6:      1741893      83610864  java.util.HashMap

7:        40426      65754792  [Ljava.lang.String;

8:        818186      41559272  [Ljava.lang.Object;

9:        793279      31731160  java.util.HashMap$KeyIterator

10:      1489661      23834576  org.json.JSONObject

11:        811144      19467456  java.util.ArrayList

12:        281120      17991680  java.net.URL

13:        49129      17498424  [I

14:        574117      13778808  java.lang.StringBuffer

15:        213742      10259616  com.firedata.brain.er.dict.DictElement

16:        406102        9746448  com.firedata.brain.er.util.PrefixTrie$Node

17:        565584        9049344  org.json.JSONArray

其中:字符数组,字符串对象,hashmap节点,字节数据,jsonobject,arraylist,url等占的对象较大。

3,分析总结

结合业务特点(具体业务需要保密),核心机制包括两点:

a,数据读取,转换,占用大量字符数组,字符串对象,json对象。

b,数据计算,占用大量的HashMap,ArrayList。

总结:

1,优化方向一,优化数据对象的大小和数目,使之和当前进程配置参数“和谐共处”,避免oom,避免gc频繁;后续继续使用工具观察gc情况;

2,优化方向二,计算模块不要乱用容器类,相当占资源。

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