深入理解java虚拟机读书笔记,第四章:虚拟机性能监控与故障处理

4.1概述

定位问题,知识、经验是关键基础,数据是依据,工具是运用知识处理数据的手段

数据包含:运行日志、异常堆栈、GC日志、线程快照(threaddump/javacore文件)、堆转储快照(heapdump/hprof文件)


jdk的bin路径下用于监视虚拟机和故障处理的工具

工具都特别小,是jdk/lib/tools.jar的包装

借助tools.jar接口,在程序中实现强大的监控分析功能


4.2JDK命令行工具

4.2.1jps(JVM process status tool)

虚拟机进程状况工具

列出虚拟机进程、显示虚拟机执行主类名称、这些进程的本地虚拟机唯一ID(local virtual machine identifier)

对于本地虚拟机,LVMID和进程ID(Process identifier,PID)一致

如果同时启动多个虚拟机,无法根据进程名称定位,就需要依赖jps的查看主类的功能才能区分


工具选项说明

q:只显示LVMID,省略主类的名称

m:输出虚拟机启动时传递给主类main()函数的参数

l:输出主类的全名,如果进程执行的是jar包,输出jar路径

v:输出虚拟机进程启动时JVM参数

4.2.2jstat(JVM statistics monitoring tool)

虚拟机统计信息监视工具

用于监视虚拟机各种运行状态信息

显示本地或远程虚拟机进程中类装载、内存、垃圾收集、JIT编译的动态数据

对于本地虚拟机进程,VMID和LVMID一致

对于远程虚拟机,VMID格式为[protocol:][//] lvmid [@hostname:[port]/servername]

interval和count代表运行的间隔和次数

option代表希望查询的虚拟机信息,主要分为类装载、垃圾收集、运行期编译状况


工具选项说明

-class:监视类装载、卸载数量、总空间以及类装载耗费的时间

-gc:监视java堆状况,包含Eden区、两个survivor区、老年代、永久带的容量、已用空间、GC时间合计信息等

-gccapacity:监视内容和-gc基本相同,输出主要关注各个区域使用到的最大、最小空间

-gcutil:监视内容和-gc基本相同,输出主要关注已用空间的占比

-gccause:和gcutil一样,会额外输出导致上一次gc的原因

-gcnew:监视新生代gc状况

-gcnewcapacity:和-gcnew基本相同,主要关注使用到的最大、最小空间

-gcold:监视老年代gc状况

-gcoldcapacity:和-gcold基本相同,主要关注使用到的最大、最小空间

-gcpermcapacity:输出永久代使用的最大、最小空间

-compiler:输出JIT编译器编译过的方法、耗时等信息

-printcompilation:输出已经被JIT编译过的方法

4.2.3jinfo(Configuration info for java)

java配置信息工具

实时的查看和调整虚拟机参数

查看虚拟机启动时未被显式指定的系统默认值,用jinfo的-flag

4.2.4jmap(Memory map for java)

Java内存映像工具

生成堆转储快照(一般称为heapdump或dump文件)

查询finalize执行队列

java堆和永久代的详细信息,如空间使用率、当前用的哪种收集器

工具选项说明

4.2.5jhat(JVM heap analysis Tool)

java堆转储快照分析工具

jhat内置微型http/html服务器,生成dump文件的分析结果后,可以在浏览器查看

一般不会直接用jhat命令分析dump

一般不会直接在部署的服务器上直接分析dump文件,分析耗时、消耗硬件资源

分析功能比较简陋

一般用virtualVM、Eclipse Memory analyzer、IBM HeapAnalyzer

4.2.6jstack(Stack Trace for java)

java堆栈跟踪工具

生成虚拟机当前时刻的线程快照(一般称为threaddump或者javacore文件)

线程快照就是每一个线程执行的方法堆栈的集合

定位线程长时间停顿的原因,如线程死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待

工具选项说明

4.2.7hsdis:JIT生成代码反汇编

作用是让Hotspot的-XX:printAssembly指令调用它来把动态生成的的本地代码还原为汇编代码输出,同时生成大量有价值的注释

4.3JDK的可视化工具

4.3.1Jconsole:java监视与管理控制台

一款基于JMX的可视化监视、管理工具

管理部分的功能是针对JMX Mbean进行管理

Mbean可以通过代码、中间服务器的管理控制台、或所有符合JMX规范的软件访问


监视

1启动:JDK/bin下的jconsole.exe,自动搜索虚拟机进程,不需要jps来查询

2.内存监控:相当于可视化的jstat,用于监视受收集器管理的虚拟机内存(Java堆和永久代)的变化趋势

3线程监控:相当于可视化的jstack,查看线程停顿的原因,例如等待外部资源、死循环、锁等待

4.3.2:virtualVM:多合一故障处理

All-in-one java troubleshooting tool

运行监视、故障处理、性能分析

兼容范围与插件安装


通过插件扩展,virtualVM可以做到功能

显示虚拟机的进程以及进程配置、环境信息(jps、jinfo)

监视应用程序的CPU、GC、堆、方法区以及线程的信息(jstat、jstack)

dump以及分析堆转储快照(jmap、jhat)

方法级的程序运行性能分析,找出调用最多、运行时间最长的方法

离线程序快照,收集程序运行时配置、线程dump、内存dump等信息建立一个快照

其他plugin无限可能性...

生成、浏览堆转储快照

分析程序性能

做profiling分析对程序性能影响较大,在生产环境一般不会用这些功能

BTrace动态日志跟踪

在不停止目标程序的前提下,通过Hotspot虚拟机的HotSwap技术动态加入原本并不存在的调试代码

HotSwap技术:代码热替换技术,HotSpot虚拟机允许在不停止运行的情况下,更新已经加载的类的代码


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参考文献:

[1] 深入理解Java虚拟机 第二版 --周志明


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