這篇文章主要講解了“JVM性能調(diào)優(yōu)監(jiān)控工具如何使用”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“JVM性能調(diào)優(yōu)監(jiān)控工具如何使用”吧！
我們注重客戶提出的每個(gè)要求，我們充分考慮每一個(gè)細(xì)節(jié)，我們積極的做好成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、成都網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)，我們努力開(kāi)拓更好的視野，通過(guò)不懈的努力，成都創(chuàng)新互聯(lián)贏得了業(yè)內(nèi)的良好聲譽(yù)，這一切，也不斷的激勵(lì)著我們更好的服務(wù)客戶。 主要業(yè)務(wù)：網(wǎng)站建設(shè),網(wǎng)站制作,網(wǎng)站設(shè)計(jì),小程序制作,網(wǎng)站開(kāi)發(fā),技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)力，DIV+CSS，PHP及ASP，ASP.Net，SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)開(kāi)發(fā)工程師。
現(xiàn)實(shí)企業(yè)級(jí)Java應(yīng)用開(kāi)發(fā)、維護(hù)中，有時(shí)候我們會(huì)碰到下面這些問(wèn)題：
OutOfMemoryError，內(nèi)存不足
內(nèi)存泄露
線程死鎖
鎖爭(zhēng)用（Lock Contention）
Java進(jìn)程消耗CPU過(guò)高
這些問(wèn)題在日常開(kāi)發(fā)、維護(hù)中可能被很多人忽視（比如有的人遇到上面的問(wèn)題只是重啟服務(wù)器或者調(diào)大內(nèi)存，而不會(huì)深究問(wèn)題根源），但能夠理解并解決這些問(wèn)題是Java程序員進(jìn)階的必備要求。本文將對(duì)一些常用的JVM性能調(diào)優(yōu)監(jiān)控工具進(jìn)行介紹，希望能起拋磚引玉之用。
而且這些監(jiān)控、調(diào)優(yōu)工具的使用，無(wú)論你是運(yùn)維、開(kāi)發(fā)、測(cè)試，都是必須掌握的。
A、 jps（Java Virtual Machine Process Status Tool）
jps主要用來(lái)輸出JVM中運(yùn)行的進(jìn)程狀態(tài)信息。語(yǔ)法格式如下：
jps [options] [hostid]
如果不指定hostid就默認(rèn)為當(dāng)前主機(jī)或服務(wù)器。
命令行參數(shù)選項(xiàng)說(shuō)明如下：
-q 不輸出類名、Jar名和傳入main方法的參數(shù)
-m 輸出傳入main方法的參數(shù)
-l 輸出main類或Jar的全限名
-v 輸出傳入JVM的參數(shù)
比如下面：
root@ubuntu:/# jps -m -l
2458 org.artifactory.standalone.main.Main /usr/local/artifactory-2.2.5/etc/jetty.xml
29920 com.sun.tools.hat.Main -port 9998 /tmp/dump.dat
3149 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
30972 sun.tools.jps.Jps -m -l
8247 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
25687 com.sun.tools.hat.Main -port 9999 dump.dat
21711 mrf-center.jar
B、 jstack
jstack主要用來(lái)查看某個(gè)Java進(jìn)程內(nèi)的線程堆棧信息。語(yǔ)法格式如下：
jstack [option] pid
jstack [option] executable core
jstack [option] [server-id@]remote-hostname-or-ip
命令行參數(shù)選項(xiàng)說(shuō)明如下：
-l long listings，會(huì)打印出額外的鎖信息，在發(fā)生死鎖時(shí)可以用jstack -l pid來(lái)觀察鎖持有情況-m mixed mode，不僅會(huì)輸出Java堆棧信息，還會(huì)輸出C/C++堆棧信息（比如Native方法）
jstack可以定位到線程堆棧，根據(jù)堆棧信息我們可以定位到具體代碼，所以它在JVM性能調(diào)優(yōu)中使用得非常多。下面我們來(lái)一個(gè)實(shí)例找出某個(gè)Java進(jìn)程中最耗費(fèi)CPU的Java線程并定位堆棧信息，用到的命令有ps、top、printf、jstack、grep。
第一步先找出Java進(jìn)程ID，我部署在服務(wù)器上的Java應(yīng)用名稱為mrf-center：
root@ubuntu:/# ps -ef | grep mrf-center | grep -v grep
root 21711 1 1 14:47 pts/3 00:02:10 java -jar mrf-center.jar
得到進(jìn)程ID為21711，第二步找出該進(jìn)程內(nèi)最耗費(fèi)CPU的線程，可以使用ps -Lfp pid或者ps -mp pid -o THREAD, tid, time或者top -Hp pid，我這里用第三個(gè)，輸出如下：
TIME列就是各個(gè)Java線程耗費(fèi)的CPU時(shí)間，CPU時(shí)間最長(zhǎng)的是線程ID為21742的線程，用
printf "%x\n" 21742
得到21742的十六進(jìn)制值為54ee，下面會(huì)用到。
OK，下一步終于輪到j(luò)stack上場(chǎng)了，它用來(lái)輸出進(jìn)程21711的堆棧信息，然后根據(jù)線程ID的十六進(jìn)制值grep，如下：
root@ubuntu:/# jstack 21711 | grep 54ee
"PollIntervalRetrySchedulerThread" prio=10 tid=0x00007f950043e000 nid=0x54ee in Object.wait（） [0x00007f94c6eda000]
可以看到CPU消耗在PollIntervalRetrySchedulerThread這個(gè)類的Object.wait（），我找了下我的代碼，定位到下面的代碼：
// Idle wait
getLog（）。info（"Thread [" + getName（） + "] is idle waiting…"）;
schedulerThreadState = PollTaskSchedulerThreadState.IdleWaiting;
long now = System.currentTimeMillis（）;
long waitTime = now + getIdleWaitTime（）;
long timeUntilContinue = waitTime - now;
synchronized（sigLock） { try {
if（！halted.get（）） {
sigLock.wait（timeUntilContinue）;
}
} catch （InterruptedException ignore） {
}
}
它是輪詢?nèi)蝿?wù)的空閑等待代碼，上面的sigLock.wait（timeUntilContinue）就對(duì)應(yīng)了前面的Object.wait（）。
C、 jmap（Memory Map）和jhat（Java Heap Analysis Tool）
jmap用來(lái)查看堆內(nèi)存使用狀況，一般結(jié)合jhat使用。
jmap語(yǔ)法格式如下：
jmap [option] pid
jmap [option] executable core
jmap [option] [server-id@]remote-hostname-or-ip
如果運(yùn)行在64位JVM上，可能需要指定-J-d64命令選項(xiàng)參數(shù)。
jmap -permstat pid
打印進(jìn)程的類加載器和類加載器加載的持久代對(duì)象信息，輸出：類加載器名稱、對(duì)象是否存活（不可靠）、對(duì)象地址、父類加載器、已加載的類大小等信息，如下圖：
使用jmap -heap pid查看進(jìn)程堆內(nèi)存使用情況，包括使用的GC算法、堆配置參數(shù)和各代中堆內(nèi)存使用情況。比如下面的例子：
root@ubuntu:/# jmap -heap 21711
Attaching to process ID 21711, please wait…
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 20.10-b01
using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread（s）
Heap Configuration:
MinHeapFreeRatio = 40
MaxHeapFreeRatio = 70
MaxHeapSize = 2067791872 （1972.0MB）
NewSize = 1310720 （1.25MB）
MaxNewSize = 17592186044415 MB
OldSize = 5439488 （5.1875MB）
NewRatio = 2
SurvivorRatio = 8
PermSize = 21757952 （20.75MB）
MaxPermSize = 85983232 （82.0MB）
Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
capacity = 6422528 （6.125MB）
used = 5445552 （5.1932830810546875MB）
free = 976976 （0.9317169189453125MB）
84.78829520089286% used
From Space:
capacity = 131072 （0.125MB）
used = 98304 （0.09375MB）
free = 32768 （0.03125MB）
75.0% used
To Space:
capacity = 131072 （0.125MB）
used = 0 （0.0MB）
free = 131072 （0.125MB）
0.0% used
PS Old Generation
capacity = 35258368 （33.625MB）
used = 4119544 （3.9287033081054688MB）
free = 31138824 （29.69629669189453MB）
11.683876009235595% used
PS Perm Generation
capacity = 52428800 （50.0MB）
used = 26075168 （24.867218017578125MB）
free = 26353632 （25.132781982421875MB）
49.73443603515625% used
…
使用jmap -histo[:live] pid查看堆內(nèi)存中的對(duì)象數(shù)目、大小統(tǒng)計(jì)直方圖，如果帶上live則只統(tǒng)計(jì)活對(duì)象，如下：
root@ubuntu:/# jmap -histo:live 21711 | more
num #instances #bytes class name----------------------------------------------
1: 38445 5597736
2: 38445 5237288
3: 3500 3749504
4: 60858 3242600
5: 3500 2715264
6: 2796 2131424
7: 5543 1317400 [I
8: 13714 1010768 [C
9: 4752 1003344 [B
10: 1225 639656
11: 14194 454208 java.lang.String
12: 3809 396136 java.lang.Class
13: 4979 311952 [S
14: 5598 287064 [[I
15: 3028 266464 java.lang.reflect.Method
16: 280 163520
17: 4355 139360 java.util.HashMap$Entry
18: 1869 138568 [Ljava.util.HashMap$Entry;
19: 2443 97720 java.util.LinkedHashMap$Entry
20: 2072 82880 java.lang.ref.SoftReference
21: 1807 71528 [Ljava.lang.Object;
22: 2206 70592 java.lang.ref.WeakReference
23: 934 52304 java.util.LinkedHashMap
24: 871 48776 java.beans.MethodDescriptor
25: 1442 46144 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$HashEntry
26: 804 38592 java.util.HashMap
27: 948 37920 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Segment
28: 1621 35696 [Ljava.lang.Class;
29: 1313 34880 [Ljava.lang.String;
30: 1396 33504 java.util.LinkedList$Entry
31: 462 33264 java.lang.reflect.Field
32: 1024 32768 java.util.Hashtable$Entry
33: 948 31440 [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$HashEntry;
class name是對(duì)象類型，說(shuō)明如下：
B byte
C char
D double
F float
I int
J long
Z boolean
[ 數(shù)組，如[I表示int[]
[L+類名 其他對(duì)象
還有一個(gè)很常用的情況是：用jmap把進(jìn)程內(nèi)存使用情況dump到文件中，再用jhat分析查看。jmap進(jìn)行dump命令格式如下：
jmap -dump:format=b,file=dumpFileName pid
我一樣地對(duì)上面進(jìn)程ID為21711進(jìn)行Dump：
root@ubuntu:/# jmap -dump:format=b,file=/tmp/dump.dat 21711
Dumping heap to /tmp/dump.dat …
Heap dump file created
dump出來(lái)的文件可以用MAT、VisualVM等工具查看，這里用jhat查看：
root@ubuntu:/# jhat -port 9998 /tmp/dump.dat
Reading from /tmp/dump.dat…
Dump file created Tue Jan 28 17:46:14 CST 2014Snapshot read, resolving…
Resolving 132207 objects…
Chasing references, expect 26 dots……
Eliminating duplicate references……
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 9998Server is ready.
注意如果Dump文件太大，可能需要加上-J-Xmx512m這種參數(shù)指定最大堆內(nèi)存，即jhat -J-Xmx512m -port 9998 /tmp/dump.dat。然后就可以在瀏覽器中輸入主機(jī)地址：9998查看了：
上面紅線框出來(lái)的部分大家可以自己去摸索下，最后一項(xiàng)支持OQL（對(duì)象查詢語(yǔ)言）。
D、jstat（JVM統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)工具）
語(yǔ)法格式如下：
jstat [ generalOption | outputOptions vmid [interval[s|ms] [count]] ]
vmid是Java虛擬機(jī)ID，在Linux/Unix系統(tǒng)上一般就是進(jìn)程ID。interval是采樣時(shí)間間隔。count是采樣數(shù)目。比如下面輸出的是GC信息，采樣時(shí)間間隔為250ms，采樣數(shù)為4：
root@ubuntu:/# jstat -gc 21711 250 4
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU PC PU YGC YGCT FGC FGCT GCT
192.0 192.0 64.0 0.0 6144.0 1854.9 32000.0 4111.6 55296.0 25472.7 702 0.431 3 0.218 0.649
192.0 192.0 64.0 0.0 6144.0 1972.2 32000.0 4111.6 55296.0 25472.7 702 0.431 3 0.218 0.649
192.0 192.0 64.0 0.0 6144.0 1972.2 32000.0 4111.6 55296.0 25472.7 702 0.431 3 0.218 0.649
192.0 192.0 64.0 0.0 6144.0 2109.7 32000.0 4111.6 55296.0 25472.7 702 0.431 3 0.218 0.649
要明白上面各列的意義，先看JVM堆內(nèi)存布局：
可以看出：
堆內(nèi)存 = 年輕代 + 年老代 + 永久代
年輕代 = Eden區(qū) + 兩個(gè)Survivor區(qū)（From和To）
現(xiàn)在來(lái)解釋各列含義：
S0C、S1C、S0U、S1U：Survivor 0/1區(qū)容量（Capacity）和使用量（Used）
EC、EU：Eden區(qū)容量和使用量
OC、OU：年老代容量和使用量
PC、PU：永久代容量和使用量
YGC、YGT：年輕代GC次數(shù)和GC耗時(shí)
FGC、FGCT：Full GC次數(shù)和Full GC耗時(shí)
GCT：GC總耗時(shí)
E、hprof（Heap/CPU Profiling Tool）
hprof能夠展現(xiàn)CPU使用率，統(tǒng)計(jì)堆內(nèi)存使用情況。
語(yǔ)法格式如下：
java -agentlib:hprof[=options] ToBeProfiledClass
java -Xrunprof[:options] ToBeProfiledClass
javac -J-agentlib:hprof[=options] ToBeProfiledClass
完整的命令選項(xiàng)如下：
Option Name and Value Description Default
--------------------- ----------- -------
heap=dump|sites|all heap profiling all
cpu=samples|times|old CPU usage off
monitor=y|n monitor contention n
format=a|b text（txt） or binary output a
file=
net=
depth=
interval=
cutoff=
lineno=y|n line number in traces? y
thread=y|n thread in traces? n
doe=y|n dump on exit? y
msa=y|n Solaris micro state accounting n
force=y|n force output to
verbose=y|n print messages about dumps y
來(lái)幾個(gè)官方指南上的實(shí)例。
CPU Usage Sampling Profiling（cpu=samples）的例子：
java -agentlib:hprof=cpu=samples,interval=20,depth=3 Hello
上面每隔20毫秒采樣CPU消耗信息，堆棧深度為3，生成的profile文件名稱是java.hprof.txt，在當(dāng)前目錄。
CPU Usage Times Profiling（cpu=times）的例子，它相對(duì)于CPU Usage Sampling Profile能夠獲得更加細(xì)粒度的CPU消耗信息，能夠細(xì)到每個(gè)方法調(diào)用的開(kāi)始和結(jié)束，它的實(shí)現(xiàn)使用了字節(jié)碼注入技術(shù)（BCI）：
javac -J-agentlib:hprof=cpu=times Hello.java
Heap Allocation Profiling（heap=sites）的例子：
javac -J-agentlib:hprof=heap=sites Hello.java
Heap Dump（heap=dump）的例子，它比上面的Heap Allocation Profiling能生成更詳細(xì)的Heap Dump信息：
javac -J-agentlib:hprof=heap=dump Hello.java
雖然在JVM啟動(dòng)參數(shù)中加入-Xrunprof:heap=sites參數(shù)可以生成CPU/Heap Profile文件，但對(duì)JVM性能影響非常大，不建議在線上服務(wù)器環(huán)境使用。
感謝各位的閱讀，以上就是“JVM性能調(diào)優(yōu)監(jiān)控工具如何使用”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)JVM性能調(diào)優(yōu)監(jiān)控工具如何使用這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！
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