「メモリーを意識してみよう」
第1回　ヒープがどのくらい使われているかを理解する

Javaのメモリーはガーベジ・コレクタが管理するため，アプリケーション側ではそれほど気にするありません。しかし，全く気にしないわけにはいかないのも実情です。

小さいアプリケーションでは無頓着であっても構いませんが，大規模になればそうもいってはいられません。使用メモリー量，ガーベジ・コレクション（GC）の頻度，リークの有無などは，できればチェックしておきたい項目です。

Javaではメモリーを複数の領域に分割して管理しています。クラス定義やメソッドなどのデータが格納されるPermanent領域や，インスタンスが割り当てられるヒープなどがあります。このような領域がどのように使用されているかを知ることは，パフォーマンスを考えるうえでもとても重要になります。

ここでは，特にヒープに着目していきたいと思います。

ヒープの使用量を知る

まずはヒープの使用量がどのくらいになっているかを調べてみましょう。

アプリケーションの中でヒープの使用量を調べるにはいくつかの方法があります。

J2SE 1.4以前の場合，java.lang.RuntimeクラスのmaxMemoryメソッドとfreeMemoryメソッドを使用します（もちろん，Java SE 5.0でも使用できます）。

  Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
	
  long max = runtime.maxMemory();
  long free = runtime.freeMemory();
  long used = max - free;

Java SE 5.0であれば，より詳細な情報を取得することもできます。

それは，2月にご紹介したMXBeanを使用する方法です。MXBeanには9種類ありますが，ヒープの使用量を知るにはjava.lang.management.MemoryMXBeanクラスを使用します。

MemoryMXBeanクラスではjava.lang.management.MemoryUsageクラスを使用してメモリーの使用量を表します。MemoryUsageクラスは四つのプロパティを持っており，それぞれ下表のような意味を持っています。これらプロパティの型はすべてlongです。

MemoryUsageのプロパティ

ヒープの場合，initはjavaの起動オプションの-Xmsに相当し，maxは-Xmxに相当します。

MemoryMXBeanクラスをアプリケーション中で使用するには以下のようなコードを使います。

  MemoryMXBean mbean = ManagementFactory.getMemoryMXBean();
  MemoryUsage heapUsage = mbean.getHeapMemoryUsage();
  
  long init = heapUsage.getInit();
  long used = heapUsage.getUsed();
  long committed = heapUsage.getCommitted();
  long max = heapUsage.getMax();

ManagementFactoryクラスはMXBeanを取得するために使用するクラスで，他のMXBeanもこのクラスを使用して取得することができます。

ソースコード中に上記のコードを埋め込むことができなくても，JMXを利用して外部からメモリー使用量を参照することもできます。ここではJDKに付属しているjconsoleを使用し，同様にJDKに付属しているサンプルであるJava2Demoのヒープ使用量を参照してみましょう。

Java2DemoはJDKがインストールされたディレクトリ以下のdemo/jfc/Java2Dディレクトリにあります。

JMXを使用してMXBeanを参照する場合，javaの起動時オプションとして-Dcom.sun.management.jmxremoteを使用します。詳しくはJava SEのドキュメント「JMX を使用する監視と管理」と「jconsoleの使用」を参照してください。

> java -Dcom.sun.management.jmxremote -jar Java2Demo.jar

Java2Demoが起動できたら，jconsoleを起動します。

jconsoleを起動すると，アタッチできるJavaのアプリケーションの一覧がダイアログで表示されるので，その中からJava2Demo.jarを選択して，「接続」ボタンを押します。

jconsoleのウィンドウの上部にはタブが並んでいます。その中の「メモリー」タブを選択するとヒープメモリーのトレンドが表示されます。ウィンドウの左下の部分には，MemoryUsageクラスのused，committed，maxの値が，それぞれ「使用済み」，「確定」，「最大」として表示されています。

jconsoleでヒープ使用量を参照する

簡単にヒープの使用量がわかるので，ぜひやってみてください。

来週は，ヒープと切っても切り離せない関係にあるガーベジ・コレクションについて解説します。