跟踪Java应用程序中每个线程的内存分配

Question

我知道Java中内存分配的基本原理——应用程序占用的大部分内存都分配在堆上，堆由所有线程共享，因此没有线程拥有对象的概念，您无法轻松计算线程使用它拥有的所有对象占用了多少内存。

但我想知道是否有任何方法可以计算和汇总从特定线程触发的分配？内存分配发生在堆上，但它总是由想要创建对象的线程触发，所以我想知道是否可以以某种方式分析这种关系？

我的想法是，一个典型的Spring Boot应用程序将引导，从主线程分配一组对象，然后启动一个Web服务器，生成处理HTTP请求的线程，每次收到请求时，都会为其分配一个线程，并在该线程中处理。Web服务器线程有一个特定点，在该点上它们接受请求，处理请求，然后发送响应。如果我们能够以某种方式在接受请求的点“重置”分配统计信息，然后在发送响应后将统计信息提交给某个收集器，那么我们可以获得关于各个endpoint的非常好的统计信息，并查看它们分配了多少内存。

我知道这并不完美，但通过这种方法，您至少可以了解每个HTTP请求分配了多少内存，并且可以看到，例如，一些请求正在将数据库的一半加载到内存中，这可能是一个问题。

Answer 1

以下示例代码显示了如何确定在方法调用期间分配的（堆）内存量：

import java.lang.management.ManagementFactory;
import com.sun.management.ThreadMXBean;

public class AllocationWatcher {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadMXBean threadMxBean = (ThreadMXBean) ManagementFactory.getThreadMXBean();
        threadMxBean.setThreadAllocatedMemoryEnabled(true);

        long startAlloc = threadMxBean.getCurrentThreadAllocatedBytes();
        allocMemory();
        long endAlloc = threadMxBean.getCurrentThreadAllocatedBytes();

        System.out.printf("Thread allocated %,d bytes before the start%n", startAlloc);
        System.out.printf("Thread allocated %,d bytes within allocMemory()%n", endAlloc-startAlloc);
    }
    static void allocMemory() {
        var data = new byte[10_001];
        var data2 = new byte[10_001];
    }
}

类导入com。太阳经营ThreadMXBean是OpenJDK源代码的一部分，因此它可能适用于大多数JVM（尽管我不能提供任何保证）。

Answer 2

我认为可能有一种方法可以用MXBean来做到这一点，尽管我不能给你示例代码。

有一个叫做com的接口。太阳经营jdk中的ThreadMXBean。管理模块（javadoc），其方法如下所述：

"返回在堆内存中为[线程]分配的内存总量的近似值（以字节为单位）。返回的值是近似值，因为某些Java虚拟机实现可能使用对象分配机制，这会导致分配对象的时间和记录其大小的时间之间的延迟。"

我的解释是，这是一个线程所有堆分配大小的累加器。

不过也有一些警告。首先，JVM可能不支持该机制。（有很多方法可以找到答案。）其次，需要启用它。第三，它是近似值这一事实可能意味着它对于您的目的来说不够精确。

Oracle Java教程中有一节介绍了如何使用MXBeans：

• https://docs.oracle.com/javase/tutorial/jmx/mbeans/mxbeans.html