JVM调优工具详解

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前置启动程序

事先启动一个web应用程序,用jps查看其进程id,接着用各种jdk自带命令优化应用

Jmap

jmap -histo 14660 > ./log.txt:此命令可以用来查看内存信息,实例个数以及占用内存大小

jmap -heap 14660:此命令可查看堆信息

jmap -dump:format=b,file=eureka.hprof 14660:导出堆内存快照信息(可在jvisualvm工具中查看类信息 > 文件--装入)

也可以设置内存溢出自动导出dump文件(内存很大时,可能导致不出来)

  1. -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
  2. -XX:HeapDumpPath=./ (路径)

Jstack

jstack 14660:检查死锁

image.png

  • "Thread-1" 线程名
  • prio=5 优先级=5
  • tid=0x000000001fa9e000 线程id
  • nid=0x2d64 线程对应的本地线程标识nid
  • java.lang.Thread.State: BLOCKED 线程状态

还可以使用jvisualvm自动检测死锁,打开并切换到线程标签,如下图所示:

image.png

找出占用CPU最高的线程堆栈信息

  1. 使用命令top -p ,显示你的java进程的内存情况,pid是你的java进程号,比如19663
  2. 按H,获取每个线程的内存情况
  3. 找到内存和cpu占用最高的线程tid,比如19664
  4. 转为十六进制得到 0x4cd0,此为线程id的十六进制表示
  5. 执行 jstack 19663|grep -A 10 4cd0,得到线程堆栈信息中 4cd0 这个线程所在行的后面10行,从堆栈中可以发现导致cpu飙高的调用方法
  6. 查看对应的堆栈信息找出可能存在问题的代码

Jinfo

查看正在运行的Java应用程序的扩展参数

jinfo -flags 14124:查看jvm的参数

jinfo -sysprops 14124:查看jvm的参数

Jstat(重点)

jstat命令可以查看堆内存各部分的使用量,以及加载类的数量。命令的格式如下:

jstat [-命令选项] [vmid] [间隔时间(毫秒)] [查询次数]

注意:使用的jdk版本是jdk8

垃圾回收统计

jstat -gc pid 最常用,可以评估程序内存使用及GC压力整体情况

image.png

  • S0C:第一个幸存区的大小,单位KB
  • S1C:第二个幸存区的大小
  • S0U:第一个幸存区的使用大小
  • S1U:第二个幸存区的使用大小
  • EC:伊甸园区的大小
  • EU:伊甸园区的使用大小
  • OC:老年代大小
  • OU:老年代使用大小
  • MC:方法区大小(元空间)
  • MU:方法区使用大小
  • CCSC:压缩类空间大小
  • CCSU:压缩类空间使用大小
  • YGC:年轻代垃圾回收次数
  • YGCT:年轻代垃圾回收消耗时间,单位s
  • FGC:老年代垃圾回收次数
  • FGCT:老年代垃圾回收消耗时间,单位s
  • GCT:垃圾回收消耗总时间,单位s

JVM运行情况预估

用 jstat gc -pid 命令可以计算出如下一些关键数据,有了这些数据就可以采用之前介绍过的优化思路,先给自己的系统设置一些初始性的JVM参数,比如堆内存大小,年轻代大小,Eden和Survivor的比例,老年代的大小,大对象的阈值,大龄对象进入老年代的阈值等。

年轻代对象增长的速率

可以执行命令 jstat -gc pid 1000 10 (每隔1秒执行1次命令,共执行10次),通过观察EU(eden区的使用)来估算每秒eden大概新增多少对象,如果系统负载不高,可以把频率1秒换成1分钟,甚至10分钟来观察整体情况。注意,一般系统可能有高峰期和日常期,所以需要在不同的时间分别估算不同情况下对象增长速率。

Young GC的触发频率和每次耗时

知道年轻代对象增长速率我们就能推根据eden区的大小推算出Young GC大概多久触发一次,Young GC的平均耗时可以通过 YGCT/YGC 公式算出,根据结果我们大概就能知道系统大概多久会因为Young GC的执行而卡顿多久。

每次Young GC后有多少对象存活和进入老年代

这个因为之前已经大概知道Young GC的频率,假设是每5分钟一次,那么可以执行命令 jstat -gc pid 300000 10 ,观察每次结果eden,survivor和老年代使用的变化情况,在每次gc后eden区使用一般会大幅减少,survivor和老年代都有可能增长,这些增长的对象就是每次Young GC后存活的对象,同时还可以看出每次Young GC后进去老年代大概多少对象,从而可以推算出老年代对象增长速率。

Full GC的触发频率和每次耗时

知道了老年代对象的增长速率就可以推算出Full GC的触发频率了,Full GC的每次耗时可以用公式 FGCT/FGC 计算得出。

优化思路其实简单来说就是尽量让每次Young GC后的存活对象小于Survivor区域的50%,都留存在年轻代里。尽量别让对象进入老年代。尽量减少Full GC的频率,避免频繁Full GC对JVM性能的影响。