内存调优

什么是内存泄漏、内存泄漏？

1. 内存泄漏：在Java中如果不再使用一个对象，但是该对象依然在GC ROOT的引用链上，这个对象就不会被垃圾回收器回收。
2. 内存溢出：内存的使用量超过了Java虚拟机可以分配的上限，最终产生了内存溢出OutOfMemory的错误。

内存泄漏的原因？

1. 持续的内存泄漏：内存泄漏持续发生，不可被回收同时不再使用的内存越来越多，就像滚雪球一样雪球越滚越大，最终内存被消耗完无法分配更多的内存去使用，导致内存溢出。
2. 并发请求问题：用户通过发送请求向Java应用获取数据，正常情况下Java应用将数据返回之后，这部分数据就可以在内存中被释放掉。但是由于用户的并发请求量有可能很大，同时处理数据的时间很长，导致大量的数据存在于内存中，最终超过了内存的上限，导致内存溢出。

内存泄漏原因

代码中

1. equals()和hashCode() 导致的内存泄漏。没有重写正确的这两个方法。在使用HashMap的场景下，如果使用这个类对象作为key，HashMap在判断Key是否已经存在时会使用这些方法，如果重写方式不正确，会导致相同的数据被保存多份。
2. 内部类引用外部类。非静态的内部类默认会持有外部类，垃圾回收时无法回收外部类。使用静态内部类，或静态方法。
3. ThreadLocal的使用。手动创建的线程会自动回收，线程池创建的线程不会自动回收。需要调用ThreadLocal中的remove方法清理对象。参考问题 ThreadLocal中为什么要使用弱引用。
4. String的intern方法。把字符串加入字符串常量池。
5. 通过静态字段保存对象。大量数据在静态变量中被长期引用，数据就不会释放。减少保存在静态变量中，若不再使用则必须删除或设置为null。单例模式中，尽量使用懒加载，而不是立即加载。@Lazy。Bean中不要长期存放大对象，如果是缓存，设置过期时间。
6. 资源没有正常关闭。不一定出现内存泄漏，会导致close方法不被执行。Java7开始，申请资源放在try（）里面可以用于自动关闭资源。

并发中

通过发送请求向Java应用获取数据，正常情况下数据返回后，即可释放数据。当并发量很大，同时处理数据的时间长，导致大量的数据存在于内存中，导致内存溢出。

内存泄漏的解决方案

1. 发现问题，通过监控工具尽可能尽早地发现内存慢慢变大的现象。
2. 诊断原因，通过分析内存快照或者在线分析方法调用过程，诊断问题产生的根源，定位到出现问题的源代码。MAT打开hprof文件。
3. 修复源代码中的问题，如代码bug、技术方案不合理、业务设计不合理等等。
4. 在测试环境验证问题是否已经解决，最后发布上线。

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError #OOM时打印内存快照
-XX:HeapDumpPath=D:\jvm\dump\test1.hprof
-XX:+HeapDumpBeforeFullGC  #可以在FullGC之前就生成内存快照

jmap -dump:live #命令导出内存快照
heapdump #arthas中

MAT内存泄漏检测的原理

支配树。

监控Java内存的常用工具

JDK自带的命令行工具：

jps 查看java进程，打印main方法所在类名和进程id

jmap 生成堆内存快照；打印类的直方图

第三方工具：

1. VisualVM
2. Arthas
3. MAT 堆内存分析工具
4. Prometheus + Grafana

在线定位

1. Jmeter插件，gc插件。
2. arthas stack命令在线定位步骤，可以定位类。
3. btrace脚本，可以指定类，监控的方法。灵活性高。

内存溢出案例

1. 分页查询文章接口：单个文章对象占用内存量较大。限制单词访问条数；不需要获取文章内容；高峰期对微服务限流保护。
2. Mybatis：判断ids是否存在id的接口。foreach进行sql拼接时，会在内存中创建对象，占用空间。限制参数中最大的id个数；将id缓存到redis或内存缓存中，通过缓存校验。
3. 导出大文件：excel文件导出如果使用POI的XSSFWorkbook，在大数据量下占用大量内存。使用poi的SXSSFWorkbook；hutool中BigExcelWriter；easy excel。
4. ThreadLoacl：在拦截器中，ThreadLocal清理的代码被错误的放在postHandle中，如果接口发生了异常，这段代码不会调用到，这样就产生了内存泄漏，将其移动到afterCompletion就可以了。
5. 文章内容审核接口：SpringBoot中@Async注解异步审核；生产者消费者模式队列持久化到数据库；mq消息队列，保存文章数据