如何理解java中MAT对OQL的支持

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MAT 支持一种类似于SQL的查询语言OQL（Object Query Language）。OQL使用类SQL语法，可以在堆中进行对象的查找和筛选。

1. Select子句

在MAT中，Select子句的格式与SQL基本一致，用于指定要显示的列。Select子句中可以使用“*”，查看结果对象的引用实例（相当于outgoing references）。

select * from java.util.Vector v

以上查询的输出如图所示，在输出结果中，结果集中的每条记录都可以展开，查看各自的引用对象。

OQL还可以指定对象的属性进行输出，下例输出所有Vector对象的内部数组，输出结果如图所示。使用“OBJECTS”关键字，可以将返回结果集中的项以对象的形式显示。

SELECT OBJECTS v.elementData FROM java.util.Vector v

在Select子句中，使用“AS RETAINED SET”关键字可以得到所得对象的保留集。下例得到jvm.chapter07.Student对象的保留集。

SELECT AS RETAINED SET * FROM jvm.chapter07.Student

“DISTINCT”关键字用于在结果集中去除重复对象。下例的输出结果中只有一条“class java.lang.String”记录。如果没有“DISTINCT”，那么查询将为每个String实例输出其对应的Class信息。

SELECT DISTINCT OBJECTS classof(s) FROM java.lang.String s

2. From子句

From 子句用于指定查询范围，它可以指定类名、正则表达式或者对象地址。

下例使用From子句，指定类名进行搜索，并输出所有的java.lang.String实例。

SELECT * FROM java.lang.String s

下例使用正则表达式，限定搜索范围，输出所有java.lang包下所有类的实例，如图所示。

SELECT * FROM "jvm\.chapter07\..*"

也可以直接使用类的地址进行搜索。使用类的地址的好处是可以区分被不同ClassLoader加载的同一种类型。下例中“0x37a014d8”为类的地址。

select * from 0x37a014d8

有多种方法可以获得类的地址，在 MAT 中，一种最为简单的方法如图所示。

在From子句中，还可以使用“INSTANCEOF”关键字，返回指定类的所有子类实例。下例的查询返回了当前堆快照中所有的抽象集合实例，包括java.util.Vector、java.util.ArrayList和java.util.HashSet等。

SELECT * FROM INSTANCEOF java.util.AbstractCollection

在From子句中，还可以使用“OBJECTS”关键字。使用“OBJECTS”关键字后，那么原本应该返回类的实例的查询，将返回类的信息。

SELECT * FROM OBJECTS java.lang.String

以上查询的返回结果如图所示。它仅返回一条记录，表示java.lang.String的类的信息。

如果不使用“OBJECTS”关键字，这个查询将返回所有的java.lang.String实例:

“OBJECTS”关键字也支持与正则表达式一起使用。下面的查询，返回了所有满足给定正则表达式的所有类，其结果如图所示。

SELECT * FROM OBJECTS "jvm\.chapter07\..*"

注意：在From子句中使用OBJECTS关键字，将返回符合条件的类信息，而非实例信息。这与Select子句中的OBJECTS关键字是完全不同的。

3. Where子句

Where子句用于指定OQL的查询条件。OQL查询将只返回满足Where子句指定条件的对象。Where子句的格式与传统SQL极为相似。

下例返回长度大于10的char数组。

SELECT * FROM char[] s WHERE s.@length>10

下例返回包含“java”子字符串的所有字符串，使用“LIKE”操作符，“LIKE”操作符的操作参数为正则表达式。

SELECT * FROM java.lang.String s WHERE toString(s) LIKE ".*java.*"

下例返回所有value域不为null的字符串，使用“=”操作符。

SELECT * FROM java.lang.String s where s.value!=null

Where子句支持多个条件的AND、OR运算。下例返回数组长度大于15，并且深堆大于1000字节的所有Vector对象。

SELECT * FROM java.util.Vector v WHERE v.elementData.@length>15 AND v.@retainedHeapSize>1000

4 内置对象与方法

OQL中可以访问堆内对象的属性，也可以访问堆内代理对象的属性。访问堆内对象的属性时，格式如下：

[ . ]  . . 

其中alias为对象名称。

下例访问java.io.File对象的path属性，并进一步访问path的value属性。

SELECT toString(f.path.value) FROM java.io.File f

以上查询得到的结果如图所示。

这些堆内对象的属性与Java对象一致，拥有与Java对象相同的结果。

MAT为了能快捷地获取堆内对象的额外属性（比如对象占用的堆大小、对象地址等），为每种元类型的堆内对象建立了相对应的代理对象，以增强原有的对象功能。访问代理对象的属性时，使用如下格式：

[ . ] @

其中，alias为对象名称，attribute为属性名。

下例显示了String对象的内容、objectid和objectAddress。

SELECT s.toString(), s.@objectId, s.@objectAddress FROM java.lang.String s

下例显示了File对象的对象ID、对象地址、代理对象的类型、类的类型、对象的浅堆大小以及对象的显示名称。

SELECT f.@objectId, f.@objectAddress, f.@class, f.@clazz, f.@usedHeapSize, f.@displayName FROM java.io.File f

下例显示java.util.Vector内部数组的长度。

SELECT v.elementData.@length FROM java.util.Vector v

下表整理了MAT代理对象的基本属性。

除了使用代理对象的属性，OQL中还可以使用代理对象的方法，使用格式如下：

[  . ] @( [ ,  ] )

下例显示int数组中索引下标为2的数据内容。

SELECT s.getValueAt(2) FROM int[] s WHERE (s.@length > 2)

下例显示对象数组中索引下标为2的对象。

SELECT OBJECTS s.@referenceArray.get(2) FROM java.lang.Object[] s WHERE (s.@length > 2)

下例显示了当前堆中所有的类型。

select * from ${snapshot}.getClasses()

下例显示了所有的java.util.Vector对象及其子类型，它的输出如图所示。

select * from INSTANCEOF java.util.Vector

下例显示当前对象是否是数组。

SELECT c, classof(c).isArrayType() FROM ${snapshot}.getClasses() c

代理对象的方法整理如表所示。

MAT的OQL中还内置一些有用的函数，如表所示。

表 OQL中的内置函数

下例显示所有长度为15的字符串内容（JDK 1.7导出的堆）。

SELECT toString(s) FROM java.lang.String s WHERE ((s.value.@length = 15) and (s.value != null))

下例显示所有jvm.chapter07.Student对象的直接支配对象。即给定对象回收后，将释放的对象集合。

SELECT objects dominators(s) FROM jvm.chapter07.Student s

以上查询的输出如图所示，显示Student对象支配3个Vector对象。

函数dominatorof()与dominators()的功能相反，它获取直接支配当前对象的对象。

SELECT distinct objects dominatorof(s) FROM jvm.chapter07.Student s

以上查询的输出如图所示，显示所有的Student对象直接被主线程支配。

注意：函数dominatorof()与dominators()的功能正好相反。dominatorof()用于获得直接支配当前对象的对象，而dominators()用于获取直接支配对象。

下例取得引用WebPage的对象。

SELECT objects inbounds(w) FROM jvm.chapter07.WebPage w

下例取得堆快照中所有在jvm.chapter包中的存在对象实例的类型，其输出如图所示。

SELECT distinct objects classof(obj) FROM "jvm\.chapter07\..*" obj

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