本文来说下jmap命令的实现原理解析

概述

当服务器端发生GC问题的时候，应该怎样去处理GC问题。其中jmap就是一个十分好用的分析工具。因此了解jmap的基本使用和原理就十分的有必要。

jmap可以做什么

jmap -histo[:live]

通过histo选项，打印当前java堆中各个对象的数量、大小如果添加了live，只会打印活跃的对象。

jmap -dump:[live,]format=b,file=

通过-dump选项，把java堆中的对象dump到本地文件，然后使用MAT进行分析。如果添加了live，只会dump活跃的对象。

jmap -heap

通过-heap选项，打印java堆的配置情况和使用情况，还有使用的GC算法。

jmap -finalizerinfo

通过-finalizerinfo选项，打印那些正在等待执行finalize方法的对象。

jmap -permstat

通过-permstat选项，打印java堆永久代的信息，包括class loader相关的信息,和interned Strings的信息。

jmap实现原理

通过jmap和jvm之间进行通信，有两种实现方式：attach 和 SA。

attach

attach方式，简单来说就是客户端和服务端之间的通信，客户端发送请求，主要逻辑在服务端执行，jmap相当于客户端，JVM相当于服务端。

在JVM中，有一个叫"Attach Listener"的线程，专门负责监听attach的请求，并执行对应的操作。

比如现在执行"jmap -histo:live 5409"，一步一步的实现如下：

• 在Jmap.java类的main函数中，对参数进行解析。
• 解析出来参数中有“-histo:live”，则执行histo方法：

再看看heapHisto方法

executeCommand方法基于之前的socket连接向JVM发送了一条"inspectheap"命令，当然了，还有参数。虚拟机的"Attach Listener"线程当发现有新的命令时，就拿出来处理它。

命令和具体的函数对应关系如下：

和"inspectheap"对应的是heap_inspection方法，实现如下：

live_objects_only的值取决于请求中是否有"-live"，再jmap中，取决于是否有":live"，所以不管是不是添加了":live"，都会有STW过程，时间长短而已。

在VM_GC_HeapInspection的doit方法中

_full_gc的值就是live_objects_only，如果为true，可能会执行一次full gc，清空非活跃的对象，但是可能会因为GC locker，导致跳过本次的GC。

"jmap -dump"实现的原理和"jmap -histo"类似，都是通过attach的方式实现，attach API的实现方式是：

1. 客户端连接到目标JVM，向其发出一个类似“inspectheap”命令；
2. 目标JVM接收到命令，执行JVM内相关函数，将收集到的结果以文本形式返回；
3. 客户端接收到返回的文本并将其显示出来；

SA

假如执行"jmap -heap 5409"，就不会使用attach方式实现了。在参数解析中，如果参数是"-heap|-heap:format=b|-permstat|-finalizerinfo"中的一种，或者添加了"-F"，比如"jmap -histo -F 5409"，则使用SA的方式。

SA方式，和attach方式不同的是，相关的主要逻辑都在SA中实现，从JVM中获取数据即可。执行jmap -heap有些时候可能会导致进程变T，一般是有一个线程在等信号量，这时会block住其它所有线程，可以执行kill -CONT 进行恢复，不过还是强烈建议别执行这个命令。

本文小结

本文介绍了jmap的基本使用以及基本原理，后面再写篇来深入分析一下jmap的使用。