feat: vmtool suppor heap analyzer. #1915 (#3122)

Author: hengyunabc

arthas-vmtool/pom.xml

@@ -133,6 +133,7 @@
                                     <directory>src/main/native/src</directory>
                                     <fileNames>
                                         <fileName>jni-library.cpp</fileName>
+                                        <fileName>heap_analyzer.c</fileName>
                                     </fileNames>
                                 </source>
                             </sources>
@@ -218,6 +219,7 @@
                             <directory>src/main/native/src</directory>
                             <fileNames>
                                 <fileName>jni-library.cpp</fileName>
+                                <fileName>heap_analyzer.c</fileName>
                             </fileNames>
                         </source>
                     </sources>
@@ -283,4 +285,4 @@
             <scope>test</scope>
         </dependency>
     </dependencies>
-</project>
+</project>

arthas-vmtool/src/main/java/arthas/VmTool.java

@@ -67,6 +67,16 @@ public static synchronized VmTool getInstance(String libPath) {
      */
     private static synchronized native Class<?>[] getAllLoadedClasses0(Class<?> klass);
 
+    /**
+     * 分析堆内存占用最大的对象与类。
+     */
+    private static synchronized native String heapAnalyze0(int classNum, int objectNum);
+
+    /**
+     * 分析指定类实例的引用回溯链。
+     */
+    private static synchronized native String referenceAnalyze0(Class<?> klass, int objectNum, int backtraceNum);
+
     @Override
     public void forceGc() {
         forceGc0();
@@ -128,4 +138,14 @@ public boolean mallocStats() {
         return mallocStats0();
     }
     private static synchronized native boolean mallocStats0();
+
+    @Override
+    public String heapAnalyze(int classNum, int objectNum) {
+        return heapAnalyze0(classNum, objectNum);
+    }
+
+    @Override
+    public String referenceAnalyze(Class<?> klass, int objectNum, int backtraceNum) {
+        return referenceAnalyze0(klass, objectNum, backtraceNum);
+    }
 }

arthas-vmtool/src/main/java/arthas/VmToolMXBean.java

@@ -67,4 +67,23 @@ public interface VmToolMXBean {
      * glibc 输出内存状态到应用的 stderr
      */
     public boolean mallocStats();
+
+    /**
+     * 分析堆内存占用最大的对象与类（从 GC Root 可达对象出发）。
+     *
+     * @param classNum  需要展示的类数量
+     * @param objectNum 需要展示的对象数量
+     * @return 分析结果文本
+     */
+    public String heapAnalyze(int classNum, int objectNum);
+
+    /**
+     * 分析某个类的实例对象，并输出占用最大的若干对象及其引用回溯链（从对象回溯到 GC Root）。
+     *
+     * @param klass         目标类
+     * @param objectNum     需要展示的对象数量
+     * @param backtraceNum  回溯层数，-1 表示一直回溯到 root，0 表示不输出引用链
+     * @return 分析结果文本
+     */
+    public String referenceAnalyze(Class<?> klass, int objectNum, int backtraceNum);
 }