JVM的性能監(jiān)控工具是什么

JVM的性能監(jiān)控工具是什么，很多新手對(duì)此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

我們知道，在JVM編譯期和加載器，甚至運(yùn)行期已經(jīng)做了大量的調(diào)優(yōu)操作，但是那些都是JVM針對(duì)Java程序所做的通用的、簡單的優(yōu)化，程序在運(yùn)行時(shí)由于運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性、業(yè)務(wù)邏輯的復(fù)雜性，很多JVM是無法進(jìn)行優(yōu)化處理的，這就需要我們自己在寫代碼的時(shí)候就注意，以便我們的程序在特定的業(yè)務(wù)場景發(fā)揮到最佳性能。

要進(jìn)行性能調(diào)優(yōu)，首先我們要找到程序的性能瓶頸在哪里？而要知道性能瓶頸在哪里，我們需要借助一定的工具進(jìn)行處理。

在windows操作系統(tǒng)下，當(dāng)我們的系統(tǒng)運(yùn)行很慢的時(shí)候，80%的人首先查看的就是任務(wù)管理器，因?yàn)樗梢宰屛覀兛熳x的知道是那個(gè)程序占用了較多的資源（如CPU、內(nèi)存、磁盤IO等），或者是那個(gè)進(jìn)程不能響應(yīng)導(dǎo)致整個(gè)操作系統(tǒng)巨卡，我們通過任務(wù)管理器可以輕松的查看和管理我們的應(yīng)用程序，如下圖所示：

 打開對(duì)應(yīng)的資源監(jiān)視器，如下圖所示：

 以上是

windows自帶的一些監(jiān)控工具，當(dāng)然我們知道面向windows的監(jiān)控工具比比皆是，我在這里就不多說了。

而我們的服務(wù)器大部分是運(yùn)行在Linux下，如我們現(xiàn)在的服務(wù)器使用的是CentOS5.5的操作系統(tǒng)(Linux2.6內(nèi)核)，那在Linux下都有哪些工具可以使用的呢？

在Linux下使用的最頻繁的一個(gè)命令是top，如下圖所示

 當(dāng)然，針對(duì)我們

Java開發(fā)人員，這一點(diǎn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們還需要更詳細(xì)的信息。Linux工具集SysStat（下載地址：http://sebastien.godard.pagesperso-orange.fr/download.html）為我們提供了一系列指令集，我們在尋找下面會(huì)提到，但其實(shí)JDK已經(jīng)為我們提供了很多很好的針對(duì)Java的性能監(jiān)控工具，下面我們就來一起看一下JDK都為我們提供了哪些性能檢測工具。

一、Jps（JVM Process Status Tools）

Jps是參照Unix系統(tǒng)的取名規(guī)則命名的，而他的功能和ps的功能類似，可以列舉正在運(yùn)行的餓虛擬機(jī)進(jìn)程并顯示虛擬機(jī)執(zhí)行的主類以及這些進(jìn)程的唯一ID（ＬＶＭＩＤ，對(duì)應(yīng)本機(jī)來說和PID相同），他的用法如下：

Jps [option] [hostid]

其中hostid默認(rèn)為本機(jī)，而option選項(xiàng)包含以下選項(xiàng)

 二、

jstat（JVM Statistics Monitoring Tools）

Jstat主要用于監(jiān)控虛擬機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)信息，如類的裝載、內(nèi)存、垃圾回收、JIT編譯器等，在沒有GUI的服務(wù)器上，這款工具是首選的一款監(jiān)控工具。其用法如下：

jstat [option vmid [interval [s|ms] [vount] ] ]

參數(shù)interval和count分別表示查詢間隔和查詢次數(shù)，如每1毫秒查詢一次進(jìn)程20445的垃圾回收情況，監(jiān)控20次，命令如下所示：

jstat –gc 20445 1 20

 …

還有很多參數(shù)信息，我們可以看到除了我們顯式指定的參數(shù)信息以外，JVM的默認(rèn)參數(shù)一覽無余。同時(shí)，從JDK1.6以后，jinfo加入了運(yùn)行時(shí)修改參數(shù)信息的能力，可以使用-flag [+|-]name 或者-flag name=value來修改一部分運(yùn)行期可以寫入的虛擬機(jī)參數(shù)。更多信息可參考官方文檔。

四、jmap（JVM Memory Map for Java）

Jmap用于生成堆快照（heapdump）。當(dāng)然我們有很多方法可以取到對(duì)應(yīng)的dump信息，如我們通過JVM啟動(dòng)時(shí)加入啟動(dòng)參數(shù) –XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError參數(shù)，可以讓JVM在出現(xiàn)內(nèi)存溢出錯(cuò)誤的時(shí)候自動(dòng)生成dump文件，亦可以通過-XX:HeapDumpOnCtrlBreak參數(shù)，在運(yùn)行時(shí)使用ctrl+break按鍵生成dump文件，當(dāng)然我們也可以使用kill -3 pid的方式去恐嚇JVM生成dump文件。Jmap的作用不僅僅是為了獲取dump文件，還可以用于查詢finalize執(zhí)行隊(duì)列、Java堆和永久帶的詳細(xì)信息，如空間使用率、垃圾回收器等。其運(yùn)行格式如下：

Jmap [option] vmip

Option的信息如下表所示

示例：jmap -dump:format=b,file=yhj.dump 20445

 五、

jhat（JVM Heap Analysis Tool）

Jhat是用來分析dump文件的一個(gè)微型的HTTP/HTML服務(wù)器，它能將生成的dump文件生成在線的HTML文件，讓我們可以通過瀏覽器進(jìn)行查閱，然而實(shí)際中我們很少使用這個(gè)工具，因?yàn)橐话惴?wù)器上設(shè)置的堆、棧內(nèi)存都比較大，生成的dump也比較大，直接用jhat容易造成內(nèi)存溢出，而是我們大部分會(huì)將對(duì)應(yīng)的文件拷貝下來，通過其他可視化的工具進(jìn)行分析。啟用法如下：

Jhat {dump_file}

執(zhí)行命令后，我們看到系統(tǒng)開始讀取這段dump信息，當(dāng)系統(tǒng)提示Server is ready的時(shí)候，用戶可以通過在瀏覽器鍵入http://ip地址:7000進(jìn)行查詢。

我們可以看到剛才生成的dump文件有多大

 //……..

 我們可以看到，很詳細(xì)的類信息都被抓了出來

 從JDK1.5以后，java.lang.Thread類增加了一個(gè)getAllStackTraces()方法用于獲取虛擬機(jī)中的StackTraceElement對(duì)象，使用這段代碼我們可以通過很簡單的代碼獲取對(duì)應(yīng)JVM的信息，下面是一個(gè)簡單的示例：

package com.yhj.monitor;

import java.util.Map;
import java.util.Set;
/**
 * @Described：線程監(jiān)控器
 * @author YHJ create at 2012-3-26 下午05:20:18
 * @FileNmae com.yhj.monitor.Threadmonitor.java
 */
public class Threadmonitor {

    public static void main(String[] args) {
       Map<Thread, StackTraceElement[]> map = Thread.getAllStackTraces();
       Set<Thread> set = map.keySet();
       for(Thread thread : set){
           System.out.println("檢測到線程["+thread.getId()+":"+thread.getName()+"],線程詳細(xì)信息：");
           for(StackTraceElement trace:map.get(thread)){
              System.out.println(trace);
           }
       }
    }
}

一次運(yùn)行結(jié)果如下：

 這款工具既可以實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控，亦可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控

.

啟動(dòng)后界面如圖所示：

 在線程tab，我們可以追蹤對(duì)應(yīng)線程的變化情況

package com.yhj.monitor;
/**
 * @Described：死鎖演示
 * @author YHJ create at 2012-3-26 下午05:46:36
 * @FileNmae com.yhj.monitor.Deadlock.java
 */
public class Deadlock implements Runnable{
    private int a;
    private int b;
    public Deadlock(int a, int b) {
       super();
       this.a = a;
       this.b = b;
    }
    @Override
    public void run() {
       synchronized (Integer.valueOf(a)) {
           synchronized (Integer.valueOf(b)) {
              System.out.println("a+b="+(a+b));
           }
       }
    }
    public static void main(String[] args) {
       for(int i = 0; i < 1000; ++i){
           new Thread(new Deadlock(1, 2)).start();
           new Thread(new Deadlock(2, 1)).start();
       }
    }
}

這段代碼執(zhí)行一段時(shí)間你會(huì)發(fā)現(xiàn)他不動(dòng)了，如下圖所示：

 我們使用Jconsole的線程tab，下面有一個(gè)檢測死鎖的按鈕，點(diǎn)擊一下

Jconsole很清楚的告訴我們發(fā)生了死鎖，如上圖所示。并且明確的告訴我們死鎖線程每個(gè)線程都在干什么？什么資源導(dǎo)致了死鎖的發(fā)生，很精確。

很多人還在迷惑，上段代碼怎么可能發(fā)生死鎖的？每個(gè)線程獨(dú)享一個(gè)a和一個(gè)b，互不相干，怎么可能發(fā)生死鎖呢？

其實(shí)發(fā)生死鎖的原因是我們調(diào)用了Integer.valueOf()方法，這個(gè)方法是基于減少創(chuàng)建對(duì)象次數(shù)和節(jié)省內(nèi)存設(shè)計(jì)的，出于這個(gè)的考慮，在[-128~127]之間的數(shù)字會(huì)被緩存掉，也就是我們循環(huán)中傳輸了那么多的1和2其實(shí)就返回的2個(gè)，當(dāng)某個(gè)對(duì)象持有1，而另外一個(gè)對(duì)象持有2的時(shí)候，第一個(gè)等待2的釋放，而第二個(gè)等待1的釋放，因此就發(fā)生了死鎖。其實(shí)這個(gè)程序的循環(huán)也是不需要的，2個(gè)線程就可能引發(fā)死鎖，但是程序執(zhí)行太快，概率太小，加一個(gè)1000次的循環(huán)就是為了增大這種概率。

二、VisualVM

VisualVM被成為是more in one的工具集，它可以實(shí)現(xiàn)以下功能點(diǎn)：

1、  顯示虛擬機(jī)的進(jìn)程以及進(jìn)程的配置信息和環(huán)境信息(jps、jinfo)

2、  監(jiān)視應(yīng)用程序的CPU、內(nèi)存、堆、方法區(qū)和線程信息(jstat、jstack)

3、  Dump以及分析dump的功能(jmap、jhat)

4、  離線程序快照：離線dump分析

5、  方法運(yùn)行性能分析，找出調(diào)用最多，運(yùn)行最長的方法塊

6、  Plugings動(dòng)態(tài)擴(kuò)展功能

VisualVM因?yàn)槭腔趎etBean開發(fā)，因此天生就具有plug大量擴(kuò)展的能力，我們可以通過他的插件頁面輕松安裝所需要的插件！

啟用VisualVM工具會(huì)很醒目的告訴我們檢測到一個(gè)死鎖，而不需要我們在Jconsole下手動(dòng)啟用檢測。如下圖所示：

 在VisualVM中有一個(gè)開源的，強(qiáng)大的插件，叫做BTrace。這是一個(gè)很有意思的插件，假設(shè)這么一種場景，某天你的程序突然出現(xiàn)了某個(gè)差錯(cuò)，但是有沒有寫日志，怎么辦呢？BTrace就可以通過簡單的代碼注入，在你不重啟服務(wù)器的情況下動(dòng)態(tài)加入相關(guān)的日志語句。相關(guān)示例請參見官方DEMO：https://hg.kenai.com/hg/btrace~hg/file/d31d25ebd48b/samples。

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