java程序性能分析thread dump和heap dump,dump文件：在故障定位(尤其是out of memory)和性能分析的时候，dump文件记录了JVM运行期间的内存占用、线程执行等情况。
heap dump：记录某一时刻JVM堆中对象使用情况，哪些对象占用了太多的堆栈空间，来发现导致内存泄露或者可能引起内存泄露的对象。
thread dump：记录java应用中各线程在某一时刻的运行的位置，即执行到哪一个类的哪一个方法哪一个行上。
### Java性能分析之jmap与jstack详解
#### 一、引言
在Java应用程序的开发与维护过程中，经常会遇到各种性能问题，如响应时间过长、资源消耗过大等。这些问题往往与Java虚拟机(JVM)内部的工作机制紧密相关。为了有效解决这类问题，开发者需要依赖一系列工具和技术来辅助诊断和优化。其中，`jmap`和`jstack`是两个非常重要的命令行工具，它们分别用于获取heap dump和thread dump，进而帮助我们深入分析JVM的内存和线程状态。
#### 二、Heap Dump详解
**Heap Dump**是一种快照文件，它记录了某个特定时刻JVM堆中的所有对象及其相关信息，包括对象的大小、引用关系等。通过对heap dump文件的分析，我们可以有效地识别出内存泄漏的原因以及可能导致内存膨胀的对象。
##### 2.1 Heap Dump的获取
要获取heap dump文件，可以使用`jmap`命令。具体步骤如下：
- **Windows环境下**：
```bash
jmap -dump:format=b,file=filename [pid]
```
- **AIX/Linux环境下**：
```bash
./jmap -dump:format=b,file=filename [pid]
```
其中`[pid]`是你想要获取heap dump的应用程序的进程ID，`filename`则是生成的heap dump文件名。
##### 2.2 使用`jmap`查看JVM内存状态
除了生成heap dump文件外，`jmap`还可以用来查看JVM的整体内存状态，这可以通过以下命令实现：
```bash
jmap -heap [pid]
```
需要注意的是，在使用CMS GC时，执行此命令可能会导致Java进程暂时挂起。
##### 2.3 查看JVM堆中对象的详细占用情况
```bash
jmap -histo [pid]
```
此命令可以帮助我们了解每个类实例的数量和所占的内存大小，从而快速定位到潜在的内存瓶颈。
##### 2.4 导出整个JVM的内存信息
如果需要保存完整的JVM内存信息，可以使用如下命令：
```bash
jmap -dump:format=b,file=filename [pid]
```
##### 2.5 使用JDK自带的工具分析heap dump文件
- **jvisualvm**：JDK自带的性能分析工具，能够监控并分析JVM的各种性能指标，包括CPU使用率、内存占用等。
- **jhat**：用于分析heap dump文件，可以将堆中的对象以HTML格式展示，便于理解和分析。
- **Eclipse Memory Analyzer**：Eclipse提供的一款用于分析heap dump文件的插件，能够帮助我们查看对象的内存占用状况、引用关系，并分析内存泄漏等问题。
#### 三、Thread Dump详解
**Thread Dump**是另一个重要的快照文件，它记录了应用程序中所有线程在某一时刻的状态和位置信息，即每个线程执行到了哪个类的哪个方法的哪一行代码。
##### 3.1 获取Thread Dump文件
同样地，我们可以通过`jstack`命令来获取thread dump文件：
- **Windows环境下**：
```bash
jstack [pid] > thread.txt
```
- **Linux环境下**：
```bash
./jstack [pid] > thread.txt
```
此外，还可以使用更详细的输出选项：
```bash
jstack -l [pid] | tee -a jstack.log
```
##### 3.2 Thread Dump文件的解读
Thread Dump文件包含了每个线程的详细信息，包括但不限于线程ID、名称、优先级、当前状态等。通过分析这些信息，可以识别出可能存在的线程问题，如死锁、长时间等待等。
- **等待状态**：“Waiting for monitor entry”通常意味着线程正在等待获取某个对象的锁，这可能是由于多个线程同时尝试访问同一资源而造成的。
- **对象等待状态**：如果看到线程状态为“in object.wait()”，则表示该线程正在等待其他线程唤醒。
#### 四、总结
通过使用`jmap`和`jstack`工具，我们可以有效地获取和分析heap dump和thread dump文件，这对于定位和解决Java应用程序中的性能问题至关重要。无论是内存泄漏还是线程问题，都可以通过这些工具的帮助得到及时的诊断和优化，从而提升应用的整体性能和稳定性。
