macOS上使用gperftools定位Java内存泄漏问题及解决方案

我们来详细讲解一下“macOS上使用gperftools定位Java内存泄漏问题及解决方案”的完整攻略。

背景

在开发过程中，我们经常会遭遇到内存泄漏问题。然而，如何定位Java内存泄漏问题却是我们经常会遇到的难题。本攻略旨在提供在macOS下使用gperftools定位Java内存泄漏问题的解决方案。

gperftools简介

gperftools是Google的一个性能分析工具集，其中包含Tcmalloc（内存管理库）、CPUsampler（CPU利用率）、Heapchecker（内存堆栈校验器）、HeapProfiler（分析哪些代码造成内存泄漏）等工具。

配置步骤

1. 下载gperftools库

gperftools库可以从官网下载。

2. 安装gperftools

解压源代码后，执行以下命令进行编译和安装：

./configure && make && sudo make install

3. 配置环境变量

将以下代码添加到bash_profile文件中：

export LD_PRELOAD=/usr/local/lib/libtcmalloc.so

然后执行以下命令使配置生效：

source ~/.bash_profile

4. 使用HeapProfiler定位内存泄漏

import com.google.monitoring.runtime.instrumentation.AllocationRecorder;
import com.google.monitoring.runtime.instrumentation.Sampler;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 开启HeapProfiler
        HeapProfiler.enable("test.log");

        // 你的Java代码

        // 关闭HeapProfiler
        HeapProfiler.disable();
    }
}

在命令行执行以下命令，生成堆栈分析图：

pprof --gv ./your_java_heap_profile test.log.heap

示例

以下是一个示例，假设我们有以下代码：

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

public class MemoryLeakDemo {
    private static List<byte[]> byteList = new ArrayList<>();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        while (true) {
            byteList.add(new byte[1024 * 1024]);
            Thread.sleep(10);
        }
    }
}

该代码会一直在堆中新增一个大小为1MB的byte[]对象，并使用Thread.sleep()方法来减慢生成速度，从而更容易发现内存泄漏。

我们可以在此代码中添加上HeapProfiler定位内存泄漏：

import com.google.monitoring.runtime.instrumentation.AllocationRecorder;
import com.google.monitoring.runtime.instrumentation.Sampler;

public class MemoryLeakDemo {
    private static List<byte[]> byteList = new ArrayList<>();

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 开启HeapProfiler
        HeapProfiler.enable("test.log");

        AllocationRecorder.addSampler(new Sampler() {
            public void sampleAllocation(int count,
                                          String desc,
                                          Object newObj,
                                          long size) {
                // nothing
            }
        });

        while (true) {
            byteList.add(new byte[1024 * 1024]);
            Thread.sleep(10);
        }

        // 关闭HeapProfiler
        HeapProfiler.disable();
    }
}

运行完该代码后，可以在命令行执行以下命令：

pprof --gv ./MemoryLeakDemo_heap_profile /path/to/test.log.heap

该命令会在浏览器中打开HeapProfiler的图形化界面，在该界面中可以找到哪些代码造成了内存泄漏，从而定位问题并解决之。

参考资料

• gperftools[https://github.com/gperftools/gperftools]
• 在Mac OS X环境下使用Gperftools定位Java程序内存泄漏问题[https://www.cnblogs.com/2byl/p/10040312.html]