Java - Tuning (调优工具)

202 阅读7分钟

1. jps

  Java Virtual Machine Process Status Tool 输出JVM中运行的进程状态信息, hostid 默认当前主机。

jps [options] [hostid]

  • -q 不输出类名,jar名和传入main方法的参数
  • -m 输出传入main方法的参数
  • -l 输出main类或Jar的全限名
  • -v 输出传入JVM的参数

示例

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

2. jstack    

  查看某个Java进程内的线程堆栈信息。

jstack [option] pid
jstack [option] executable core
jstack [option] [server-id@]remote-hostname-or-ip

  • -l long listings,会打印出额外的锁信息,在发生死锁时可以用jstack -l pid来观察锁持有情况-m mixed mode,不仅会输出Java堆栈信息,还会输出C/C++堆栈信息(例如Native方法)

  jstack可以定位到线程堆栈,根据堆栈信息定位到具体代码。例如:从Java进程中查出最耗费CPU的线程并定位堆栈信息,用到的命令: ps top  printf ``jstack grep

步骤1 查询进程Id。

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

步骤2 查询最耗费CPU线程,使用 ps -Lfp pid 或者 ps -mp pid -o THREAD ,tidtime 或者 top -Hp pid

image

TIME列为线程耗费CPU时间,快速定位方法:

printf "%x"

21742

步骤3 转换16进制,jstack输出进程堆栈信息。

root@ubuntu:/# jstack 21711 | grep 54ee
"PollIntervalRetrySchedulerThread" prio=10 tid=0x00007f950043e000 nid=0x54ee in Object.wait() [0x00007f94c6eda000]

  定位在PollIntervalRetrySchedulerThread这个类中 Object.wait() ,轮询任务的空闲等待代码, sigLock.wait(timeUntilContinue) 就对应了前面的 Object.wait() 。

public class PollIntervalRetrySchedulerThread {
    
    public void method() {
        ...
        synchronized(sigLock) {
            try {
                if(!halted.get()) {
                    sigLock.wait(timeUntilContinue);
                }
            } catch (InterruptedException ignore) {
            }
        }
        ...
    }

}

3. jmap

  Memory Map jmap导出堆内存

jmap [option] pid
jmap [option] executable core
> jmap [option] [server-id@]remote-hostname-or-ip

  • -heap 查看堆信息及垃圾回收算法等。
  • -histo[:live] 打印堆所有对象实例数、大小等;[:live]选项只打印存活对象。
  • -clstas 打印class loader统计信息
  • -permstat 打印进程的类加载器和类加载器加载的持久代对象信息,运行在64位JVM,可能需要 -J-d64 命令选项参数。
  • -finalizerinfo 打印等待执行finalize方法对象。
  • -dump:
    • live 导出存活的对象,默认导出所有。
    • format=b 二进制格式。
    • file=filepath 输出至某个文件中。
  • -F 与 -dump-histo 使用,强制执行后者 jmap -F -dump:live,format=b,file=heap.bin 

示例 -permstat 输出类加载器名称、对象是否存活(不可靠)、对象地址、父类加载器、已加载的类大小等信息。 image 示例 -heap查看进程堆内存使用、GC算法、堆配置参数和各代中堆内存使用情况。

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
   ....

示例 -histo[:live]查看堆内存对象数目、大小统计直方图。

root@ubuntu:/# jmap -histo:live 21711 | more
 num     #instances         #bytes  class name
   1:         38445        5597736  <constMethodKlass>
   2:         38445        5237288  <methodKlass>
   3:          3500        3749504  <constantPoolKlass>
   4:         60858        3242600  <symbolKlass>
   5:          3500        2715264  <instanceKlassKlass>
   6:          2796        2131424  <constantPoolCacheKlass>
   7:          5543        1317400  [I
   8:         13714        1010768  [C
   9:          4752        1003344  [B
  10:          1225         639656  <methodDataKlass>
  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  <objArrayKlassKlass>
  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;

说明 class name对象类型:

B  byte
C  char
D  double
F  float
I  int
J  long
Z  boolean
[  数组,如[I表示int[]
[L+类名 其他对象

示例 -dump

root@ubuntu:/# jmap -dump:format=b,file=/tmp/dump.dat 21711
Dumping heap to /tmp/dump.dat ...
Heap dump file created

4. jhat

  Java Heap Analysis Tool jhat进行分析。

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.

  Dump文件太大,可能需要加上 -J-Xmx512m 这种参数指定最大堆内存,例如:jhat -J-Xmx512m -port 9998 /tmp/dump.dat 。览器中输入 IP:9998 查看

image

注:红线框部分;最后支持OQL(对象查询语言)。

5. jstat

  统计监测工具,查看各个区内存和GC情况。

jstat [ generalOption | outputOptions vmid [interval[s|ms] [count]] ]

  • vmid为进程ID。
  • interval是采样时间间隔。
  • count是采样数目。

示例 采样时间间隔为250ms,采样数为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

S0C、S1C、S0U、S1U:Survivor 0/1区容量(Capacity)和使用量(Used)
EC、EU:Eden区容量和使用量
OC、OU:年老代容量和使用量
PC、PU:永久代容量和使用量
YGC、YGT:年轻代GC次数和GC耗时
FGC、FGCT:Full GC次数和Full GC耗时
GCT:GC总耗时

6. hprof

  Heap/CPU Profiling Tool CPU使用率,统计堆内存使用情况。JVM启动参数中加入 -Xrunprof:heap=sites 可以生成 CPU/Heap Profile 文件,由于对JVM性能影响非常大,不建议线上使用。

java -agentlib:hprof[=options] ToBeProfiledClass

  • heap=dump|sites|all    heap profiling                默认 all 
  • lineno=y|n line number in traces? ,默认 y 
  • heap=dump|sites|all 堆分析,默认 all
  • cpu=samples|times|old CPU使用率,默认 off  
  • monitor=y|n 监视争用,默认 n 
  • format=a|b 文本或二进制输出,默认 a 
  • file= 输出至文件,默认 java.hprof[.txt] 
  • net=: 远程导出数据,默认 off 
  • depth= 堆栈跟踪深度,默认 4 
  • interval= 采样间隔(毫秒),默认 10  
  • cutoff= 输出截止点,默认 0.0001 
  • lineno=y|n 输出标记行号,默认 y 
  • thread=y|n 线程记录,默认 n 
  • doe=y|n dump on exit,默认 y 
  • msa=y|n Solaris micro state accounting,默认 n 
  • force=y|n 强制输出至文件,默认 y 
  • verbose=y|n 打印存储信息,默认 y 

示例1 每隔20毫秒采集CPU消耗信息,堆栈深度为3,当前目录生成的profile文件名称是java.hprof.txt。

java -agentlib:hprof=cpu=samples,interval=20,depth=3 Hello

示例2 CPU Usage Times Profiling(cpu=times)的例子,它相对于CPU Usage Sampling Profile能够获得更加细粒度的CPU消耗信息,能够细到每个方法调用的开始和结束,它的实现使用了字节码注入技术(BCI)。

javac -J-agentlib:hprof=cpu=times Hello.java

示例3 Heap Allocation Profiling(heap=sites)的例子:

javac -J-agentlib:hprof=heap=sites Hello.java

示例4 Heap Dump(heap=dump)的例子,它比上面的Heap Allocation Profiling能生成更详细的Heap Dump信息:

javac -J-agentlib:hprof=heap=dump Hello.java