top命令显示的内存情况
笔者在项目中添加-XX:NativeMemoryTracking=detailJVM参数重启项目,使用命令jcmd pid VM.native_memory detail查看到的内存分布如下:
jcmd显示的内存情况
为了防止误判,笔者使用了pmap查看内存分布,发现大量的64M的地址;而这些地址空间不在jcmd命令所给出的地址空间里面,基本上就断定就是这些64M的内存所导致。
gperftools的使用方法可以参考gperftools,gperftools的监控如下:
因为使用gperftools没有追踪到这些内存,于是直接使用命令“strace -f -e”brk,mmap,munmap” -p pid”追踪向OS申请内存请求,但是并没有发现有可疑内存申请。strace监控如下图所示:
strace监控
因为使用strace没有追踪到可疑内存申请;于是想着看看内存中的情况。就是直接使用命令gdp -pid pid进入GDB之后,然后使用命令dump memory mem.bin startAddress endAddressdump内存,其中startAddress和endAddress可以从/proc/pid/smaps中查找。然后使用strings mem.bin查看dump的内容,如下:
gperftools监控
从内容上来看,像是解压后的JAR包信息。读取JAR包信息应该是在项目启动的时候,那么在项目启动之后使用strace作用就不是很大了。所以应该在项目启动的时候使用strace,而不是启动完成之后。
项目启动使用strace追踪系统调用,发现确实申请了很多64M的内存空间,截图如下:
strace监控
使用该mmap申请的地址空间在pmap对应如下:
strace申请内容对应的pmap地址空间
因为strace命令中已经显示申请内存的线程ID。直接使用命令jstack pid去查看线程栈,找到对应的线程栈(注意10进制和16进制转换)如下:
strace申请空间的线程栈
这里基本上就可以看出问题来了:MCC(美团统一配置中心)使用了Reflections进行扫包,底层使用了Spring Boot去加载JAR。因为解压JAR使用Inflater类,需要用到堆外内存,然后使用Btrace去追踪这个类,栈如下:
btrace追踪栈
然后查看使用MCC的地方,发现没有配置扫包路径,默认是扫描所有的包。于是修改代码,配置扫包路径,发布上线后内存问题解决。
继续探究,发现系统默认的内存分配器(glibc 2.12版本)和使用gperftools内存地址分布差别很明显,2.5G地址使用smaps发现它是属于Native Stack。内存地址分布如下:
gperftools显示的内存地址分布
到此,基本上可以确定是内存分配器在捣鬼;搜索了一下glibc 64M,发现glibc从2.11开始对每个线程引入内存池(64位机器大小就是64M内存),原文如下:
glib内存池说明
#include<sys/mman.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<stdio.h>
//作者使用的64位机器,sizeof(size_t)也就是sizeof(long)
void* malloc ( size_t size )
{
long* ptr = mmap( 0, size + sizeof(long), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, 0, 0 );
if (ptr == MAP_FAILED) {
return NULL;
}
*ptr = size; // First 8 bytes contain length.
return (void*)(&ptr[1]); // Memory that is after length variable
}
void *calloc(size_t n, size_t size) {
void* ptr = malloc(n * size);
if (ptr == NULL) {
return NULL;
}
memset(ptr, 0, n * size);
return ptr;
}
void *realloc(void *ptr, size_t size)
{
if (size == 0) {
free(ptr);
return NULL;
}
if (ptr == NULL) {
return malloc(size);
}
long *plen = (long*)ptr;
plen--; // Reach top of memory
long len = *plen;
if (size <= len) {
return ptr;
}
void* rptr = malloc(size);
if (rptr == NULL) {
free(ptr);
return NULL;
}
rptr = memcpy(rptr, ptr, len);
free(ptr);
return rptr;
}
void free (void* ptr )
{
if (ptr == NULL) {
return;
}
long *plen = (long*)ptr;
plen--; // Reach top of memory
long len = *plen; // Read length
munmap((void*)plen, len + sizeof(long));
}
内存测试对比
流程图
作者 纪兵
来源:tech.meituan.com/2019/01/03/spring-boot-native-memory-leak.html
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