如何理解java中MAT對OQL的支持

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MAT 支持一種類似于SQL的查詢語言OQL（Object Query Language）。OQL使用類SQL語法，可以在堆中進行對象的查找和篩選。

1. Select子句

在MAT中，Select子句的格式與SQL基本一致，用于指定要顯示的列。Select子句中可以使用“*”，查看結果對象的引用實例（相當于outgoing references）。

select * from java.util.Vector v

以上查詢的輸出如圖所示，在輸出結果中，結果集中的每條記錄都可以展開，查看各自的引用對象。

OQL還可以指定對象的屬性進行輸出，下例輸出所有Vector對象的內部數組，輸出結果如圖所示。使用“OBJECTS”關鍵字，可以將返回結果集中的項以對象的形式顯示。

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

在Select子句中，使用“AS RETAINED SET”關鍵字可以得到所得對象的保留集。下例得到jvm.chapter07.Student對象的保留集。

SELECT AS RETAINED SET * FROM jvm.chapter07.Student

“DISTINCT”關鍵字用于在結果集中去除重復對象。下例的輸出結果中只有一條“class java.lang.String”記錄。如果沒有“DISTINCT”，那么查詢將為每個String實例輸出其對應的Class信息。

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

2. From子句

From 子句用于指定查詢范圍，它可以指定類名、正則表達式或者對象地址。

下例使用From子句，指定類名進行搜索，并輸出所有的java.lang.String實例。

SELECT * FROM java.lang.String s

下例使用正則表達式，限定搜索范圍，輸出所有java.lang包下所有類的實例，如圖所示。

SELECT * FROM "jvm\.chapter07\..*"

也可以直接使用類的地址進行搜索。使用類的地址的好處是可以區分被不同ClassLoader加載的同一種類型。下例中“0x37a014d8”為類的地址。

select * from 0x37a014d8

有多種方法可以獲得類的地址，在 MAT 中，一種最為簡單的方法如圖所示。

在From子句中，還可以使用“INSTANCEOF”關鍵字，返回指定類的所有子類實例。下例的查詢返回了當前堆快照中所有的抽象集合實例，包括java.util.Vector、java.util.ArrayList和java.util.HashSet等。

SELECT * FROM INSTANCEOF java.util.AbstractCollection

在From子句中，還可以使用“OBJECTS”關鍵字。使用“OBJECTS”關鍵字后，那么原本應該返回類的實例的查詢，將返回類的信息。

SELECT * FROM OBJECTS java.lang.String

以上查詢的返回結果如圖所示。它僅返回一條記錄，表示java.lang.String的類的信息。

如果不使用“OBJECTS”關鍵字，這個查詢將返回所有的java.lang.String實例:

“OBJECTS”關鍵字也支持與正則表達式一起使用。下面的查詢，返回了所有滿足給定正則表達式的所有類，其結果如圖所示。

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

注意：在From子句中使用OBJECTS關鍵字，將返回符合條件的類信息，而非實例信息。這與Select子句中的OBJECTS關鍵字是完全不同的。

3. Where子句

Where子句用于指定OQL的查詢條件。OQL查詢將只返回滿足Where子句指定條件的對象。Where子句的格式與傳統SQL極為相似。

下例返回長度大于10的char數組。

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”操作符的操作參數為正則表達式。

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

下例返回所有value域不為null的字符串，使用“=”操作符。

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

Where子句支持多個條件的AND、OR運算。下例返回數組長度大于15，并且深堆大于1000字節的所有Vector對象。

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

4 內置對象與方法

OQL中可以訪問堆內對象的屬性，也可以訪問堆內代理對象的屬性。訪問堆內對象的屬性時，格式如下：

[ <alias>. ] <field> . <field>. <field>

其中alias為對象名稱。

下例訪問java.io.File對象的path屬性，并進一步訪問path的value屬性。

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

以上查詢得到的結果如圖所示。

這些堆內對象的屬性與Java對象一致，擁有與Java對象相同的結果。

MAT為了能快捷地獲取堆內對象的額外屬性（比如對象占用的堆大小、對象地址等），為每種元類型的堆內對象建立了相對應的代理對象，以增強原有的對象功能。訪問代理對象的屬性時，使用如下格式：

[ <alias>. ] @<attribute>

其中，alias為對象名稱，attribute為屬性名。

下例顯示了String對象的內容、objectid和objectAddress。

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

下例顯示了File對象的對象ID、對象地址、代理對象的類型、類的類型、對象的淺堆大小以及對象的顯示名稱。

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

下例顯示java.util.Vector內部數組的長度。

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

下表整理了MAT代理對象的基本屬性。

除了使用代理對象的屬性，OQL中還可以使用代理對象的方法，使用格式如下：

[ <alias> . ] @<method>( [ <expression>, <expression> ] )

下例顯示int數組中索引下標為2的數據內容。

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

下例顯示對象數組中索引下標為2的對象。

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

下例顯示了當前堆中所有的類型。

select * from ${snapshot}.getClasses()

下例顯示了所有的java.util.Vector對象及其子類型，它的輸出如圖所示。

select * from INSTANCEOF java.util.Vector

下例顯示當前對象是否是數組。

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

代理對象的方法整理如表所示。

MAT的OQL中還內置一些有用的函數，如表所示。

表 OQL中的內置函數

下例顯示所有長度為15的字符串內容（JDK 1.7導出的堆）。

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

下例顯示所有jvm.chapter07.Student對象的直接支配對象。即給定對象回收后，將釋放的對象集合。

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

以上查詢的輸出如圖所示，顯示Student對象支配3個Vector對象。

函數dominatorof()與dominators()的功能相反，它獲取直接支配當前對象的對象。

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

以上查詢的輸出如圖所示，顯示所有的Student對象直接被主線程支配。

注意：函數dominatorof()與dominators()的功能正好相反。dominatorof()用于獲得直接支配當前對象的對象，而dominators()用于獲取直接支配對象。

下例取得引用WebPage的對象。

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

下例取得堆快照中所有在jvm.chapter包中的存在對象實例的類型，其輸出如圖所示。

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

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