• Java Debug
• Java Garbage Collection
• Java Memory Analyzer(MAT)
• HeapHero
• JXRay
• Java Heap 영역 설명

• https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/guide/current/heap-sizing.html 참조.
• 장비 메모리에서 OS와 다른 애플리케이션이 사용하는 것을 제외하고 설정할 수 있다.(보통 2GB정도 남겨두고 나머지를 설정하면 될듯)
• 하지만 Lucene의 경우 off heap 메모리를 사용하기 때문에 ElasticSearch는 장비 메모리의 50%만 heap으로 설정함. off heap 사용시에 관련 사항 주의.
• 운영체제 메모리가 아무리 많아도 heap은 32GB를 넘기지는 않게 한다. 31GB 정도 추천
• Linux 운영체제 swap 일어나는 것을 방지하기 위해 swappiness=1 로 조정한다. Linux Performance

• 운영체제에 따라 Java 버전에 따라 또한 현재 실행하고 있는 시스템의 메모리 상황에 따라 기본 메모리 설정이 다를 수 있다. 아래 명령으로 확인 가능하다.

# java 7 이하
java -XX:+PrintFlagsFinal -version 2>&1 | grep -i -E 'heapsize|permsize|version'
# java 8 이상
java -XX:+PrintFlagsFinal -version 2>&1 | grep -i -E 'heapsize|metaspace|version'
 
uintx InitialHeapSize                          := 522190848                           {product}
uintx MaxHeapSize                              := 8355053568                          {product}

• 혹은 Java 애플리케이션에서 확인도 가능하다.

System.out.println(Runtime.getRuntime().maxMemory());

• JVM의 default Heap Size가 궁금하세요?
• Find out your Java heap memory size - Mkyong.com
• Ergonomics
• 기본 규칙(Java 11)
  • Min : 물리 메모리의 1/64
  • Max : 물리 메모리의 1/4

• 64Bit 운영체제에서라도 64bit long이 아니라 기본적으로 32bit 포인터를 사용한다.
• 그러나 Heap 사이즈가 대략 32GB가 넘어가면 그때부터 64bit 포인터로 바뀐다. 이렇게 되면 포인터 자체가 차지하는 메모리가 너무 커서 낭비적이 될 수 있다.
• 일반적으로 Heap Size가 31GB 정도일 때 32bit 압축 포인터가 거의 확실하게 사용된다. 그 이상일 때는 운영체제 환경, JDK 종류/버전 등에 따라 64bit가 사용될 가능성도 있다.
• Oracle(SUN) JVM Options에서 UseCompressedOops=true 일 때 참조.

• Java 시작시에 다음과 같은 옵션을 주면, OutOfMemoryError로 인한 JVM에 종료시 Heap Dump를 생성해준다.

  -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=jvm.hprof

• -XX:HeapDumpPath를 생략하면 JVM 시작 디렉토리에 java_pid<pid>.hprof형태로 생성된다.
• -XX:+PrintClassHistogramAfterFullGC, -XX:+PrintClassHistogramBeforeFullGC 등의 옵션으로 Full GC 전/후의 메모리 상태를 간략히 덤프할 수 있다. Java Garbage Collection 참조.

• 힙 덤프(Heap Dump)를 뜬다.
• WebServer - Heap Dump를 뜨는 작업은 매우 큰 용량과 시간을 필요로 하기 때문에 WebServer - WAS 구조일 때 WebServer를 내려서 WAS에 요청이 오지 않게 만든 뒤에 작업해야 한다.
• live 옵션을 주면 live 객체만 덤프를 받는다. 이 옵션이 없으면 Heap 상의 모든 객체를 덤프 받는다.
• 바이너리 파일로 덤프 받기

  # jmap 사용
  jps # Java PID 확인
  jmap -dump:live,format=b,file=파일명.bin <PID>
   
  # jmap 잘 안될때 force. live 허용 안됨.
  jmap -F -dump:format=b,file=파일명.bin <PID>
   
  # gcore 사용
  gcore -o 파일명.core <PID> # 파일명.core.<PID> 파일생성
  jmap -dump:format=b,file=파일명.bin /usr/java/defaults/bin/java 파일명.core

• 한번에 확인해보기

  jps -v | grep "원하는검색어" | awk '{print $1}' | xargs jmap -dump:live,format=b,file=jdump.hprof

• jstatd를 띄웠을 경우, <PID> 대신 <PID>@호스트네임:포트 형태로 호출해도 된다.
• JVM 현재 메모리 상태 Foot print. 현재 메모리상의 클래스의 객체 갯수와 용량표시

  jmap -histo:live <PID>

• 힙 덤프를 분석한다.
• jhat -J-mx2048m 파일명.bin 실행후 http://localhost:7000/ 에서 살펴볼 수 있다.
  • 힘 덤프 파일의 크기가 클 경우 OOM 에러가 발생할 수 있으므로 -J-mx2048m 지정
• 메모리를 너무 많이 먹어서 실제로 제대로 실행하기 힘듬.
• Querying Java heap with OQL

• Java Memory Analyzer(MAT)

• Shallow heap : 하나의 객체가 소비하는 메모리 용량. 객체 레퍼런스는 하나당 아키텍처에 따라 32bits(혹은 62bits)를 차지한다.
• Ratained heap : 해당 객체의 모든 인스턴스를 GC했을 때 확보할 수 있는 메모리 총량.

• IBM HeapAnalyzer
• 힙덤프 파일의 크기가 크기 때문에 실행시 -Xmx2048m 형태로 메모리 옵션을 줘야 한다.

• HPJmeter
• GC Log, Heapdump 등을 분석할 수 있다.

현재 JVM의 메모리 상태를 확인해 볼 수 있다.

• jstat
• jstat 사용법
• Java jstat로 메모리 모니터링
• gc 예

  jps # PID확인
  jstat -gc <PID> 1000 # 1초마다 gc 확인

• jstat options

서버가 여러대일 경우 특정 서버에 자동 접속하여 해당 서버의 Tomcat 인스턴스를 찾아서 gcutil 실행

ssh myhostname 'bash -s' <<'ENDSSH'
jstat -gcutil `jps | grep Bootstrap | awk '{print $1}'` 1s
ENDSSH

• Programmatically dumping heap from Java applications

import javax.management.MBeanServer;
import java.lang.management.ManagementFactory;
 
import com.sun.management.HotSpotDiagnosticMXBean;
 
/**
 * 현재 Java Application의 Heap Dump를 뜨는 함수
 * @see <a href="https://blogs.oracle.com/sundararajan/programmatically-dumping-heap-from-java-applications">Programmatically dumping heap from Java applications</a>
 */
public class HeapDumper {
    // This is the name of the HotSpot Diagnostic MBean
    private static final String HOTSPOT_BEAN_NAME =
        "com.sun.management:type=HotSpotDiagnostic";
    // field to store the hotspot diagnostic MBean
    private static volatile HotSpotDiagnosticMXBean hotspotMBean;
 
    /**
     * Call this method from your application whenever you
     * want to dump the heap snapshot into a file.
     *
     * @param fileName name of the heap dump file
     * @param live     flag that tells whether to dump
     *                 only the live objects
     */
    public static void dumpHeap(String fileName, boolean live) {
        // initialize hotspot diagnostic MBean
        initHotspotMBean();
        try {
            hotspotMBean.dumpHeap(fileName, live);
        } catch (RuntimeException re) {
            throw re;
        } catch (Exception exp) {
            throw new RuntimeException(exp);
        }
    }
 
    // initialize the hotspot diagnostic MBean field
    private static void initHotspotMBean() {
        if (hotspotMBean == null) {
            synchronized (HeapDumper.class) {
                if (hotspotMBean == null) {
                    hotspotMBean = getHotspotMBean();
                }
            }
        }
    }
 
    // get the hotspot diagnostic MBean from the
    // platform MBean server
    private static HotSpotDiagnosticMXBean getHotspotMBean() {
        try {
            MBeanServer server = ManagementFactory.getPlatformMBeanServer();
            HotSpotDiagnosticMXBean bean =
                ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy(server,
                    HOTSPOT_BEAN_NAME, HotSpotDiagnosticMXBean.class);
            return bean;
        } catch (RuntimeException re) {
            throw re;
        } catch (Exception exp) {
            throw new RuntimeException(exp);
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        // default heap dump file name
        String fileName = "heap.hprof";
        // by default dump only the live objects
        boolean live = true;
        // simple command line options
        switch (args.length) {
            case 2:
                live = args[1].equals("true");
            case 1:
                fileName = args[0];
        }
        // dump the heap
        dumpHeap(fileName, live);
    }
}