JVM-调优工具

这是我参与8月更文挑战的第15天，活动详情查看： 8月更文挑战

在生产中常见的问题如下：

CPU飙升导致系统不可用或tps降低；
Minor GC次数过多；
Full GC次数过多；
Full GC时间过长；
内存泄漏、内存溢出；
死锁等；

恰当地使用虚拟机故障处理、分析的工具可以提升我们分析数据、定位并解决问题的效率。

jps

查看虚拟机进程。

jmp

用于查看内存信息和生成堆存储快照（一般称为headdump或dump文件）。

查看实例数和占用内存大小

使用jmap -histo 1695 > ./jmp.txt打印演示所用程序内存信息到jmp.txt文件中，部分截图如下：

num：序号
Instances：实例数量
bytes：占用空间大小
class name：类名称（[C is a char[]，[S is a short[]，[I is a int[]，[B is a byte[]，[[I is a int[][]）

查看堆信息

使用 jhsdb jmap --heap --pid 1695 > ./jmap_heap.txt 查看堆信息，打印到jmap_heap.txt文件中，部分截图如下所示：

堆内存信息.png

首先是Heap Configuration，即堆配置信息：

MinHeapFreeRatio：JVM堆最小空闲比率。对应JVM参数为-XX:MinHeapFreeRatio。
MaxHeapFreeRatio：JVM堆最小空闲比率。对应JVM参数为-XX:MaxHeapFreeRatio。
MaxHeapSize：堆的最大大小。对应JVM参数为-XX:MaxHeapSize。
NewSize：堆的‘新生代’的默认大小。对应JVM参数为-XX:NewSize。
MaxNewSize：堆的‘新生代’的最大大小。对应JVM参数为-XX:MaxNewSize。
OldSize：堆的‘老生代’的大小。对应JVM参数为-XX:OldSize。
NewRatio：‘新生代’和‘老生代’的大小比率。对应JVM参数为-XX:NewRatio。
SurvivorRatio：年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。对应JVM参数为-XX:SurvivorRatio。
SurvivorRatio：年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。对应JVM参数为-XX:SurvivorRatio。
MetaspaceSize：元空间的默认大小。对应JVM参数为-XX:MetaspaceSize。
CompressedClassSpaceSize：类指针压缩空间的默认大小。对应JVM参数为-XX:CompressedClassSpaceSize。
MaxMetaspaceSize：元空间的最大大小。对应JVM参数为-XX:MaxMetaspaceSize。
G1HeapRegionSize：使用G1垃圾收集器的时候，堆被分割的大小（即每个region的大小）。对应JVM参数为-XX:G1HeapRegionSize。

接着就是Heap Usage，即堆使用情况，包括G1收集器的内存划分，新生代区域、Eden区和Survivor区以及老年代区域分配使用情况等。

导出dump文件

使用jmap -dump:format=b,file=javagoing.hprof 1695导出dump文件。

可以使用jvisualvm工具来分析这个dump文件。

jvisualvm分析dump.png

jstack

Java堆栈跟踪工具。用于生成虚拟机当前时刻的线程快照（一般称为threaddump或javacore）。线程快照就是当前虚拟机内每一条正在执行的方法堆栈的集合，生成线程快照的目的通常是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挂起等。

死锁检测

一个简单的死锁例子：

public class DeadLock {

    private static Object lock1 = new Object();
    private static Object lock2 = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                System.out.println("thread1 begin");
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("thread1 end");
                }
            }

        }).start();


        new Thread(() -> {
            synchronized (lock2) {
                System.out.println("thread2 begin");
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println("thread2 end");
                }
            }

        }).start();
    }
}