1. JProfiler概览
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- 使用简单
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- 低开销，对应用影响小
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- 支持对JDBC、JPA和NoSQL的数据库分析
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- CPU,Thread,Memory分析功能尤其强大
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- 支持多种IDE和应用服务器
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- 支持多种模式离线和在线的分析
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- 跨平台(Linux,Windows,Mac,Solaris,AIX,HP-UX)
- 官网：https://www.ej-technologies.com/products/jprofiler/overview.html
2. Jprofiler采集流程和架构
采集流程
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image.png -
- JProfiler GUI中下达监控的指令
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- JProfiler GUI 通过socket发送指令给被剖析jvm中的JProfile Agent
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- JProfiler Agent收到指令后，将该指令转换成相关需要监听的事件或者指令,来注册到JVMTI上或者直接让JVMTI去执行某功能(例如dump jvm内存)
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- JVMTI 根据注册的事件，来收集当前jvm的相关信息。 例如: 线程的生命周期和状态；对象实例的生命周期；堆内存的实时信息等等
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- JProfiler Agent将采集好的信息保存到内存中，按照一定规则统计好，通过socket发送给JProfiler GUI
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- JProfiler GUI Render 渲染成最终的展示效果
Jrofiler架构
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3. 启动模式
Attach mode
对于剖析Java1.6或更高版本，JProfiler支持连接到一个正在运行的JVM并加载剖析代理。不过链接模式也有一些缺点，因为分析界面的一些功能在链接模式下无法使用，如下图，LiveMemory提示无法显示数组的分配情况。
Remote Attach mode
- 1． 启动要分析的进程
启动命令中不需要设置任何和agentlib有关的参数
- 2． 在远程主机运行jpenable
选择要分析的进程，模式和监听的端口号
3． 在本地启动jprofiler gui
Profile at startup
若要在启动时分析应用程序，在创建JVM前就必须激活剖析代理，将指定的JProfiler Agent手动加载到被剖析jvm。JProfiler GUI 将收集信息类型和策略等配置信息通过socket发送给JProfiler Agent，收到这些信息后该jvm才会启动。在被分析的jvm 的启动参数增加下面内容：语法: -agentpath:[path to jprofiler library]
java -agentpath:/home/linux-x64/libjprofilerti.so=port=8849 -jar /home/frank/test.jar|
Prepare for profiling:
和Profile at startup的主要区别：被分析的jvm不需要收到JProfiler GUI 的相关配置信息就可以启动, 只需要加一个nowait启动参数即可
Offline profiling
一般用于适用于不能直接调试线上的场景。Offline profiling需要将信息采集内容和触发策略打包成一个配置文件config.xml，在线上启动该jvm 加载 JProfiler Agent时，加载该xml。那么JProfiler Agent会根据Trigger的类型会生成不同的信息。例如: heap dump; thread dump; method call record等
语法
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-agentpath:/home/2080/jprofiler8/bin/linux-x64/libjprofilerti.so=offline,id=151,config=/home/2080/config.xml
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- 下面是使用了离线模式，并使用了每隔一秒dump heap 的Trigger：
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4. 数据采集方式
JProfiler采集方式分为两种：Sampling和Instrumentation
Sampling
类似于样本统计, 每隔一定时间(5ms)将每个线程栈中方法栈中的信息统计出来。优点是对应用影响小，缺点是一些数据/特性不能提供(例如:方法的调用次数)
Instrumentation
在class加载之前，JProfier把相关功能代码写入到需要分析的class中，对正在运行的jvm有一定影响。优点: 功能强大，但如果需要分析的class多，那么对应用影响较大，一般配合Filter一起使用。所以一般JRE class和framework的class是在Filter中通常会过滤掉。
5. JProfiler核心概念
Filter
什么class需要被分析。分为包含和不包含两种类型的Filter。
Profiling Settings
收据收集的策略:Sampling和 Instrumentation，一些数据采集细节可以自定义.
Triggers
一般用于offline模式，告知JProfiler Agent 什么时候触发什么行为来收集指定信息.
Live memory:
class/class instance的相关信息。 例如对象的个数，大小，对象创建的方法执行栈，对象创建的热点。
Heap walker
对一定时间内收集的内存对像信息进行静态分析，功能强大且使用。包含对象的outgoing reference, incoming reference, biggest object等
CPU views
CPU消耗的分布及时间(cpu时间或者运行时间); 方法的执行图; 方法的执行统计(最大，最小，平均运行时间等)
Thread
当前jvm所有线程的运行状态，线程持有锁的状态，可dump线程
Monitors & locks
所有线程持有锁的情况以及锁的信息
Telemetries:
包含heap, thread, gc, class等的趋势图(遥测视图)
6. 实践
内存泄露
- Live memory->All Objects，显示当前进程的对象的类型、数量和占用内存大小
- Live memory->Recored Objects，开始记录新生成的对象
- Heap warlker，跟踪生成对象的调用栈
- 根据调用栈找到生成对象的位置，即可分析到内存泄露的原因
CPU利用率高
- 调用树
- 热点区域图，显示当前进程不同方法调用占用CPU的比率，点击CPU占用率最高的方法，展开的调用树可以定位到哪行代码最消耗CPU资源
7. 和其他工具的对比
常用Java分析图形工具有Jprofiler、Jconsole、VisualVm和YourKit，还有jdk自带命令行工具jstack、jmap和jstat等等，命令行工具只能分析进程在某一个时间点的状态，相当于拍了一张照片，对于像死锁，CPU占用率100%的问题，比较好处理，命令行工具的优势是分析线上环境，而图形界面工具能够分析进程在一段时间内的状态，相当于拍了一段视频，图形界面的优势在于快速直观的分析问题，更多的情况，我们结合命令行工具和图形界面工具处理问题。与其他图形界面工具的对比如下：
IDE Integration
Jprofiler和YourKit支持与常用的集成开发工具集成，VisualVM需要通过插件的方式要集成开发工具集成
Memory + Memory Leak Analysis
都支持内存分析，Jprofler和youkit都能显示对象的个数，占用大小，以及生成对象的调用关系
CPU Profiling
都支持热点区域分析，而jprofiler能够通知指定时间段方法的执行次数
Database Statement Monitoring
Jprofiler和yourkit支持jdbc statement的分析，而VisualVM和jconsole不支持这种功能
Remote profiling
VisualVM是通过JMX采集远程应用的信息，jprofiler和Yourkit是通过远程代理加socket方式采集远程应用的信息
Summary
Jprofiler支持更多的功能，使用也方便