Java-第十四部分-JVM-调优概述和命令行工具

99永远差一分
422 阅读7分钟

JVM全文

概述

  • 调优
  1. 防止出现OOM
  2. 解决OOM
  3. 减少Full GC出现的频率
  • 方向
  1. 合理编写代码
  2. 充分并合理地使用硬件资源
  3. 合理地进行JVM调优
  • 监控依据
  1. 运行日志
  2. 异常堆栈
  3. GC日志
  4. 线程快照
  5. 堆转储快照

性能优化的步骤

  • 性能监控，GC频繁；CPU load过高；OOM；内存泄漏；死锁；程序响应时间较长

非强行或入侵方式收集或查看性能数据的活动

  • 性能分析，打印GC日志、GCView分析日志信息；运用命令行工具、jstack、jmap、jinfo；dump出堆文件，内存分析工具；查看JVM状态
  1. 侵入的方式，主动收集运行性能数据的活动，影响吞吐量或响应性
  2. 通常在开发环境下进行
  • 性能调优，适当增加内存，根据业务背景选择垃圾回收器；优化代码，控制内存使用；增加机器，分散节点压力；合理设置线程池线程数量；使用中间件提高效率，如redis缓存、消息队列

为了改善应用响应性或吞吐量而更改参数、源代码、属性配置

性能评价、测试指标

  • 停顿时间、响应时间
  1. 提交请求和返回请求的响应之间使用的时间
  2. 暂停时间，垃圾回收过程中，程序的工作线程会被暂停 -XX:MaxGCPauseMillis
  • 吞吐量，单位时间内完成的工作量，TPS，单位时间处理用户的请求数
  1. 垃圾回收中，运行用户代码的时间占总运行时间的比例 -XX:GCTimeRation=n
  2. 1-1/(1+n)
  • 并发数，同一时刻，对服务器有实际交互的请求数
  • 内存占用，java堆区所占的内存大小
  • 举例，高速公路
  1. 吞吐量，每天通过高速公路收费站的车辆的数量（收费站收取的高速费）
  2. 并发数，高速公路正在行驶的车辆的数目
  3. 响应时间，车速
  4. 并发数增加 -> 响应时间下降 -> 吞吐量上升 -> 响应时间越来越慢 -> 吞吐量反而下降

调优命令行工具

jps

  • java process status，查询正在运行的虚拟机进程
  • ID与操作系统的进程ID一致
  • jps [options] [hostid]
  1. jps -q，只看到进程Id，优先显示，独立显示
  2. jps -l，全类名
  3. jps -m > jps.txt，查看运行时传递的相关参数 image.png
  4. jps -v，查看传递的JVM参数 image.png
  • -XX:-UsePerfData，关闭后，不能通过jps查看
  • <hostid>:      <hostname>[:<port>]，远程查看，需要搭配jstated

jstat

  • JVM Statistics Monitoring Tool，查看JVM统计信息，监视虚拟机各种运行状态信息，类装载、内存、垃圾回收、JIT编译
  • jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

option

  • 类装载

-class 显示ClassLoader的相关信息，类装载、卸载数量、总空间、类装载所消耗的时间 image.png

  • JIT编译相关
  1. -compiler JIT编译器编译过的方法、耗时
  2. -printcompilation 输出已经被JIT编译的方法 image.png
  • 垃圾回收，通过OU参数，挑选多组最小的数据，如果最小值上升，老年代不能被回收的对象越来越多，存在内存泄漏问题
  1. -gc 显示于GC相关的堆信息，GCT为累加的时间 image.png
  2. -gccapacity 显示内容与上一个基本相同，主要关注java堆各个区域的最大、最小空间
  3. -gctuil 主要关注已使用空间占总空间的百分比 image.png
  4. -gccause 导致最后一次或当前正在发生的GC产生的原因；GCC正在发生GC的原因 image.png
  5. -gcnew 显示新生代GC状况
  6. -gcnewcapacity 主要关注使用到的最大、最小空间
  7. -geold 显示老年代GC状况
  8. -gcoldcapacity 主要关注使用到的最大、最小空间
  9. -gcpermcapacity 显示永久代使用的最大、最小空间

-t和-h

  • -t，程序开始执行到现在的时间，结合gc使用，可以计算出gc时间占运行时间的比例
  • jstat -class -t 85198 image.png
  • -h，在周期性数据输出时，输出表头数据
  • jstat -class -t -h3 85198 2000 10

每输出三条数据，重新打印表头 image.png

interval和count

  • interval，查询间隔，用于指定输出统计数据的周期，单位为毫秒
  • jstat -class 85198 2000
  • count，查询的总次数
  • jstat -class 85198 2000 10

查询id为85198的类装载情况，每隔2秒查询一次，共10次 image.png

jinfo

  • Configuration Info for Java
  • 查看虚拟机配置参数信息，调整虚拟机的配置参数
  • jinfo <option> <pid>

查看

  • -sysprops 查看系统参数
  • -flags 查看被赋过值的参数

jdk16 image.png jdk8 image.png

  • -flag查看执行参数 image.png

修改

  • 只能立即修改被标记为manageable的参数
  • java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep manageable 查看可以修改的 image.png
  • 修改，使用+/-修改，针对jdk8 image.png
  • 修改值类型 image.png

拓展

  • java -XX:+PrintFlagsInitial 查看所有JVM参数启动的初始值
  • java -XX:+PrintFlagsFinal 查看所有JVM参数的最终值
  • java -XX:+PrintCommandLineFlags 查看已经被用户或者JVM设置过的详细的参数名称和值

jmap

  • JVM Memory Map
  • 导出内存映像文件以及内存使用情况
  • 获取dump文件（堆转储快照文件，保存堆情况），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
  • 为了保证此过程不被应用线程干扰，jmap需要借助安全点机制，让所有线程停留在不改变堆中数据的状态，导出的dump文件必定是安全点位置，有所偏差

dump

  • JProfiler打开
  • java进程在某个时间点的内存快照，输出之前会触发一次full gc，保存的是gc后的内存映像信息，不能连续监测
  • 手动，根据实际情况选择
  1. jmap -dump:format=b,file=/Users/apple/Desktop/java/jvm/test.hprof 86785，format匹配格式
  2. jmap -dump:live,format=b,file=/Users/apple/Desktop/java/jvm/test1.hprof 86785，live只保存堆中的存活对象
  • 自动生成，发生OOM，自动导出dump文件

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/Users/apple/Desktop/java/jvm/test2.hprof

显示堆内存信息

  • 当前时刻堆占用情况

jmap -heap 22635 > /home/server/current/a.txt

  • 内存空间详细对象情况

jmap -histo 22635 > /home/server/current/histo.txt image.png

  • jmap -finalizerinfo 22635 查看堆积在finalizer队列中的对象 image.png

jhat

  • JVM Heap Analysis Tool
  • 配合jmap的分析工作
  • jdk9之后被删除，下面演示linux
  • jhat test.hprof，端口7000，生成分析的界面的相关信息 image.png
  • -stack false|true 是否打开对象分配调用栈跟踪
  • -refs false|true 是否打开对象引用跟踪
  • -port port-number 设置端口
  • -exclude exclude-file 对象查询排除的数据成员
  • -baseline exclude-file 指定一个基准堆转储

jstack

  • JVM Stack Trace
  • 用于生成虚拟机指定线程当前时刻的线程快照，显示各个线程调用的堆栈情况
  • 线程状态，死锁、等待资源、等待获取同步监视器、阻塞、执行中、暂停、对象等待中、停止
  • jstack 92328 image.png
  • jstack -l 92328，锁信息 image.png
  • java代码追踪栈信息
Map<Thread, StackTraceElement[]> all = Thread.getAllStackTraces();
Set<Map.Entry<Thread, StackTraceElement[]>> entries = all.entrySet();
for (Map.Entry<Thread, StackTraceElement[]> entry : entries) {
    Thread key = entry.getKey();
    StackTraceElement[] value = entry.getValue();
    System.out.println("Tread name is :" + key.getName());
    for (StackTraceElement stackTraceElement : value) {
        System.out.println("\t" + stackTraceElement.toString());
    }
}

jcmd

  • 实现除了jstat之外的所有命令的功能
  • jcmd -l 列出所有进程，类似jps -m
  • jcmd 93061 help，指定进程支持的所有命令 image.png
  • jcmd 93061 Thread.print 打印线程信息，类似jstack
  • jcmd 93061 GC.class_histogram 内存对象详情，类似jmap -histo
  • jcmd 93061 GC.heap_dump /Users/apple/Desktop/java/jvm/d.hprof 生成dump文件
  • jcmd 93061 VM.uptime 执行的时间
  • jcmd 93061 VM.system_properties jvm系统属性

jstatd

  • 远程监控，相当于代理服务器，建立本地计算机与远程监控工具的通信
avatar
文章
阅读
粉丝