JVM 使用内存分析

目录

• JVM 内存分析
  • 1. 使用 jcmd + Native Memory Tracking (NMT)
  • 2. 使用 jstat 监控堆内存分区
• 系统级内存分析
  • 1. 查看进程物理内存（RES）
  • 2. 使用 pmap 分析内存映射
  • 3. 检查共享内存（SHR）
• 堆外内存专项检查
  • 1. 直接内存（Direct Buffer）
  • 2. JNI/Native 库内存
  • 3. 内存映射文件（MMAP）

要全面查看一个 Java 应用的实际内存占用，需要从 JVM 内存区域、系统进程内存 和 堆外内存 三个维度综合分析。以下是详细方法和工具指南：

JVM 内存分析

1. 使用 jcmd + Native Memory Tracking (NMT)

# 启动应用时开启NMT监控
java -XX:NativeMemoryTracking=detail -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -jar your-app.jar

# 查看详细内存分布（运行后执行）
jcmd <PID> VM.native_memory detail

输出示例：

Native Memory Tracking:
Total: reserved=12GB, committed=10GB
- Java Heap: reserved=8GB, committed=7GB        # -Xmx控制的堆内存
- Class: reserved=2GB, committed=1.5GB          # 类元数据（Metaspace）
- Thread: reserved=0.5GB, committed=0.3GB       # 线程栈（线程数 × -Xss）
- Code: reserved=1GB, committed=0.8GB           # JIT编译代码缓存
- GC: reserved=1.5GB, committed=1GB            # 垃圾回收器占用
- Internal: reserved=0.5GB, committed=0.3GB     # 直接内存(Direct Buffer)等
- Other: reserved=0.2GB, committed=0.1GB        # 其他JVM内部开销

📌 reserved vs committed 解析

reserved：JVM 向操作系统预先保留的虚拟内存总量（堆+非堆），但尚未全部占用物理内存。

committed：JVM 实际向操作系统申请并使用的物理内存（堆+非堆），这部分是真实开销。
实际测试：

2. 使用 jstat 监控堆内存分区

jstat -gc <PID> 1s 5  # 每1秒采样1次，共5次

关键列：

• S0C/S1C：Survivor区容量
• EU/OU：Eden/老年代使用量
• MC/MU：Metaspace容量/使用量
• CCSC/CCSU：压缩类空间

系统级内存分析

1. 查看进程物理内存（RES）

top -p <PID>  # 关注RES列
或
ps -p <PID> -o rss,vsz  # RSS=物理内存, VSZ=虚拟内存

2. 使用 pmap 分析内存映射

pmap -x <PID> | sort -n -k3  # 按内存占用排序

输出重点：

• [anon]：堆和堆外内存
• [stack]：线程栈
• 共享库（如libjvm.so）

3. 检查共享内存（SHR）

smem -P java  # 显示USS/PSS/RSS（需安装smem）

• USS：进程独占内存（最真实占用）
• PSS：共享内存按比例分配后的值

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堆外内存专项检查

1. 直接内存（Direct Buffer）

jcmd <PID> VM.native_memory summary | grep "Internal"
或
jmap -histo:live <PID> | grep "DirectByteBuffer"

2. JNI/Native 库内存

valgrind --tool=massif --pages-as-heap=yes java -jar app.jar  # 深度分析（Linux）

3. 内存映射文件（MMAP）

pmap <PID> | grep "mmap"