Java 프로세스의 상태를 진단하는 세 가지 핵심 도구

Java 프로세스가 느려지거나 메모리가 부족할 때(OutOfMemory) 이를 진단하는 세 가지 핵심 도구가 있습니다.

1. Heap Dump (힙 덤프): 메모리 부족(OOM) 해결
   • “메모리의 스냅샷”으로 특정 시점에 Java 가상 머신(JVM) 메모리에 어떤 객체들이 들어 있는지 기록한 파일입니다. 어떤 객체가 메모리를 많이 차지하는지, 메모리 누수(Leak)가 어디서 발생하는지 찾을 때 사용합니다.
   • 강제 생성 방법

     # jcmd 사용 (권장)
     jcmd <PID> GC.heap_dump /path/to/java_pid<PID>.hprof
     
     # jmap 사용
     jmap -dump:format=b,file=java_pid<PID>.hprof <PID>
     

   • 분석 방법: 파일 용량이 크기 때문에 전용 툴이 필요합니다.
     • Eclipse MAT(Memory Analyzer): 가장 강력하고 대중적인 무료 분석 도구입니다. “Eclipse MAT(Memory Analyzer) 사용법” 글을 참고해 주세요.
     • VisualVM: JDK에 포함된 기본 도구로 가볍게 보기 좋습니다.
2. Thread Dump (스레드 덤프): CPU 과부하, 응답 저하 해결
   • “스레드가 현재 무엇을 하고 있는가?”를 보기 위해 모든 스레드의 상태(Running, Waiting, Blocked)와 현재 실행 중인 코드 라인을 텍스트로 기록한 것입니다. 서버가 응답이 없거나(Hang), 데드락(Deadlock)이 의심될 때 어떤 스레드가 범인인지 찾기 위해 사용합니다.
   • 강제 생성 방법

     # jstack 사용
     jstack <PID> > threaddump_pid<PID>.txt
     
     # kill 신호 사용 (Java 프로세스가 실행될 때 연결된 stdout으로 출력 또는 저장됨)
     kill -3 <PID>
     

   • 분석 방법
     • fastThread.io: 웹사이트에 파일을 올리면 스레드 상태를 도표로 분석해 줍니다.
     • TDA (Thread Dump Analyzer): 스레드 간의 잠금(Lock) 관계를 분석해 줍니다.
3. 프로세스 스택 (Process Stack / Native Stack): 저수준 병목 진단
   • “운영체제 레벨의 호출 기록”으로, Java 코드뿐만 아니라, JVM 자체나 C/C++로 작성된 Native 라이브러리가 운영체제 자원을 어떻게 쓰는지 보여줍니다. Java 레벨(jstack)에서 보이지 않는 OS 시스템 콜 지연이나, 커널 레벨의 병목을 진단할 때 사용합니다.
   • 강제 생성 방법:

     # pstack 사용 (리눅스 표준)
     pstack <PID> > pstack_pid<PID>.txt
     
     # gdb 사용
     gdb -batch -ex "thread apply all bt" -p <PID> > gstack_pid<PID>.txt
     

   • 분석 방법: 주로 시스템 엔지니어가 C 함수 호출 흐름을 파악하는 데 사용하며, 텍스트 분석 위주입니다.