JVM 调优篇5 jvm性能监控

一  jvm性能监控

1.1 概述

性能诊断是软件工程师在日常工作中需要经常面对和解决的问题，在用户体验至上的今天，解决好应用的性能问题能带来非常大的收益。

体会1：使用数据说明问题，使用知识分析问题，使用工具处理问题。

体会2：无监控、不调优！

调优工具：

1.2 总结信息*

jstat用于监视虚拟机的统计信息，jstack用于生成线程堆栈快照，而jmap用于生成堆转储文件，每个工具都有其特定的用途和作用范围。

二 性能调优常用命令

2.1 jps查看正在运行的java进程

显示指定系统内所有的HotSpot虚拟机进程(查看虚拟机进程信息)，可用于查询正在运行的虚拟机进程。

-q :仅仅显示LVMID (local virtual machine id)，即本地虚拟机唯一id。不显示主类的名称等

-l: 输出应用程序主类的全类名 或 如果进程执行的是jar包，则输出jar完整路径

-m: 输出虚拟机进程启动时传递给主类main()的参数

-v: 列出虚拟机进程启动时的JVM参数。 比如：-Xms20m -Xmx50m是启动程序指定的jvm参数。

说明：以上参数可以综合使用。

2.2  jstat 查看jvm的堆统计信息*

2.2.1 作用

用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具。它可以显示本地或者远程虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据。常用于检测垃圾回收问题以及内存泄漏问题。

它的基本使用语法为：

jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

案例：jstat  -gc   1000    5   #每1秒更新一下，一共显示5条

相关参数：

选项option可以由以下值构成。

1)类装载相关的：

-class：显示ClassLoader的相关信息：类的装载、卸载数量、总空间、类装载所消耗的时间等。

2)垃圾回收相关的：查看命令相关参数：jstat -h 或 jstat -help

-gc：显示与GC相关的堆信息。包括Eden区、两个Survivor区、老年代、永久代等的容量、已用空间、GC时间合计等信息。

-gccapacity：显示内容与-gc基本相同，但输出主要关注Java堆各个区域使用到的最大、最小空间。

-gcutil：显示内容与-gc基本相同，但输出主要关注已使用空间占总空间的百分比。

-gccause：与-gcutil功能一样，但是会额外输出导致最后一次或当前正在发生的GC产生的原因。

-gcnew：显示新生代GC状况

-gcnewcapacity：显示内容与-gcnew基本相同，输出主要关注使用到的最大、最小空间

-geold：显示老年代GC状况

-gcoldcapacity：显示内容与-gcold基本相同，输出主要关注使用到的最大、最小空间

-gcpermcapacity:显示永久代使用到的最大、最小空间。

2.2.2 案例

jstat还可以用来判断是否出现内存泄漏。

第1步：

在长时间运行的 Java 程序中，我们可以运行jstat命令连续获取多行性能数据，并取这几行数据中OU列（即已占用的老年代内存）的最小值。

第2步：

然后，我们每隔一段较长的时间重复一次上述操作，来获得多组OU最小值。如果这些值呈上涨趋势，则说明该 Java 程序的老年代内存已使用量在不断上涨，这意味着无法回收的对象在不断增加，因此很有可能存在内存泄漏。

命令： jstat  -gc  pid   1000 10

具体参数说明：

 2.3  jinfo查看和修改jvm的参数信息*

jinfo(Configuration Info for Java)

查看虚拟机配置参数信息，也可用于调整虚拟机的配置参数。

它的基本使用语法为：

jinfo  [ options ] pid

说明：java 进程ID 必须要加上

参数说明：

案例说明：

 2.4  jmap生成堆转储快照文件

2.4.1  功能作用

jmap(JVM Memory Map)：作用一方面是获取dump文件（堆转储快照文件，二进制文件），它还可以获取目标Java进程的内存相关信息，包括Java堆各区域的使用情况、堆中对象的统计信息、类加载信息等。

一般来说，使用jmap指令生成dump文件的操作算得上是最常用的jmap命令之一,将堆中所有存活对象导出至一个文件之中。

注意说明： 

1. 通常在写Heap Dump文件前会触发一次Full GC，所以heap dump文件里保存的都是FullGC后留下的对象信息。

2. 由于生成dump文件比较耗时，因此大家需要耐心等待，尤其是大内存镜像生成dump文件则需要耗费更长的时间来完成。

2.4.2  生成堆文件两种方式*

命令：

自动方式: jmap -dump:format= b,file=<filename.hprof><pid>

手动方式: -XX: +heapDumpOnOutOfMemoryError

2.4.3  jamp常用参数配置

 2.5  jstack 查看线程堆快照

2.5.1 作用

jstack(JVM Stack Trace)：用于生成虚拟机指定进程当前时刻的线程快照(虚拟机堆栈跟踪)。

生成线程快照的作用：可用于定位线程出现长时间停顿的原因，如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等问题。这些都是导致线程长时间停顿的常见原因。当线程出现停顿时，就可以用jstack显示各个线程调用的堆栈情况。

2.5.2 重点关注事项

在thread dump中，要留意下面几种状态：

死锁，Deadlock（重点关注） 

等待资源，Waiting on condition（重点关注） 

等待获取监视器，Waiting on monitor entry（重点关注） 

阻塞，Blocked（重点关注） 

执行中，Runnable

暂停，Suspended

对象等待中，Object.wait() 或 TIMED_WAITING 

停止，Parked 

2.5.3 常用参数

2.6 jhat主要jdk自带分析工具

Sun JDK提供的jhat命令与jmap命令搭配使用，用于分析jmap生成的heap dump文件（堆转储快照）。jhat内置了一个微型的HTTP/HTML服务器， 生成dump文件的分析结果后， 用户可以在浏览器中查看分析结果(分析虚拟机转储快照信息)。

使用了jhat命令，就启动了一个http服务，端口是7000，即http://localhost:7000/，就可以在浏览器里分析。

说明：jhat命令在JDK9、JDK10中已经被删除，官方建议用VisualVM代替。

常用命令

2.7  jcmd多命令行组合

它是一个多功能的工具，可以用来实现前面除了jstat之外所有命令的功能。比如：用它来导出堆、内存使用、查看Java进程、导出线程信息、执行GC、JVM运行时间等。

2.8  jstad远程主机信息收集

三  性能调优常可视化工具

3.1  概述页面

可视化工具介绍如下：