Analisis Garbage Collection, Memory Leaks, dan Heap Dump

 contoh penggunaan pengelolaan memory management dalam aplikasi kredit/finance, termasuk analisis garbage collection, memory leaks, dan heap dump analysis dengan Eclipse MAT.

---

Studi Kasus: Simulasi Aplikasi Kredit

Skenario

• Sebuah aplikasi kredit memiliki modul untuk memproses pengajuan pinjaman pelanggan.
• Dalam proses tersebut, beberapa data sementara (temporary data) disimpan dalam memori.
• Jika tidak dikelola dengan baik, dapat terjadi memory leaks dan konsumsi memori yang tinggi, yang menyebabkan OutOfMemoryError.

---

1. Contoh Kode dengan Masalah Memory Leaks

Kode Bermasalah:

java

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class CreditApplicationService {
    private static Map<Long, String> customerCache = new HashMap<>(); // Cache untuk data pelanggan
    public void processApplication(long customerId, String customerData) {
        // Simpan data pelanggan dalam cache (tapi tidak pernah dihapus)
        customerCache.put(customerId, customerData);
        System.out.println("Processed application for customer: " + customerId);
    }
    public static void main(String[] args) {
        CreditApplicationService service = new CreditApplicationService();
        for (long i = 1; i <= 100000; i++) {
            service.processApplication(i, "CustomerData" + i);
        }
        System.out.println("Processing completed.");
    }
}Masalah:

• Memory Leak: Data pelanggan disimpan di cache (customerCache) dan tidak pernah dihapus.
• Ketika aplikasi berjalan lama, data cache akan terus bertambah dan tidak pernah dirilis, menyebabkan OutOfMemoryError.

---

2. Solusi: Gunakan Weak References atau Eviction Policies

Gunakan WeakHashMap untuk memungkinkan garbage collection membersihkan data yang tidak lagi dirujuk.

Kode yang Diperbaiki:

java

import java.util.Map;
import java.util.WeakHashMap;
public class CreditApplicationService {
    private static Map<Long, String> customerCache = new WeakHashMap<>();
    public void processApplication(long customerId, String customerData) {
        customerCache.put(customerId, customerData); // Data dapat dihapus oleh garbage collector
        System.out.println("Processed application for customer: " + customerId);
    }
    public static void main(String[] args) {
        CreditApplicationService service = new CreditApplicationService();
        for (long i = 1; i <= 100000; i++) {
            service.processApplication(i, "CustomerData" + i);
        }
        System.out.println("Processing completed.");
    }
}

Keuntungan:

• WeakHashMap memungkinkan data dihapus oleh garbage collector jika tidak ada referensi kuat ke kunci.

---

3. Analisis Garbage Collection

Jenis-Jenis Garbage Collector di Java:

• Serial GC: Cocok untuk aplikasi kecil.
• Parallel GC: Untuk throughput tinggi.
• G1 GC: Untuk aplikasi dengan kebutuhan low-latency.
• ZGC: Untuk meminimalkan jeda.

Menambahkan Flag JVM untuk Debugging GC:

Tambahkan flag berikut saat menjalankan aplikasi untuk memantau garbage collection:

bash

java -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xlog:gc* -jar yourapp.jar

Output Log GC:

mathematica

[2025-01-15T10:23:45.123+0000][GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 2048K->512K(6144K)] 4096K->2560K(8192K), 0.0054321 secs]

---

4. Analisis Heap Dump dengan Eclipse MAT

Langkah untuk Menganalisis Heap Dump:

1. Tambahkan flag berikut saat menjalankan aplikasi:

   bash
   java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/path/to/heapdump.hprof -jar yourapp.jar

   • HeapDumpOnOutOfMemoryError: Memicu pembuatan heap dump saat terjadi OutOfMemoryError.
   • HeapDumpPath: Lokasi file heap dump.

2. Jalankan aplikasi dan biarkan hingga error terjadi (misalnya, OutOfMemoryError).

3. Buka file .hprof menggunakan Eclipse Memory Analyzer Tool (MAT).

---

Contoh Analisis Heap Dump

Langkah di Eclipse MAT:

1. Buka file heap dump di MAT.
2. Gunakan fitur "Leak Suspects Report":
   • Identifikasi objek yang terus berada dalam memori.
   • Cari tahu referensi yang membuat objek tersebut tidak dihapus.
3. Analisis Dominators Tree:
   • Lihat objek yang memegang referensi terbesar dalam memori.

Contoh Output Analisis:

• Suspected Leak: customerCache memegang referensi besar karena data tidak pernah dihapus.
• Solusi yang Direkomendasikan: Gunakan struktur data seperti WeakHashMap atau tambahkan kebijakan penghapusan data lama.

---

5. Simulasi OutOfMemoryError

Untuk mensimulasikan OutOfMemoryError, tambahkan batas heap kecil:

bash

java -Xmx16m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=heapdump.hprof -jar yourapp.jar

Hasil Output:

arduino

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to heapdump.hprof ...

---

Kesimpulan

1. Memory Management:

   • Gunakan WeakHashMap untuk cache atau tambahkan mekanisme pembersihan.
   • Monitor penggunaan memori dengan flag JVM dan analisis log garbage collection.

2. Heap Dump Analysis:

   • Gunakan Eclipse MAT untuk menemukan sumber memory leaks.
   • Fokus pada referensi objek besar yang tidak diperlukan lagi.

Dengan teknik ini, Anda dapat mengelola memori dengan efisien di aplikasi kredit/finance dan mencegah masalah seperti OutOfMemoryError.