Java飞行记录器

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最近做性能测试, 无法定位到问题, 故使用内置的Java飞行记录器:Java Mission Control.

一. 开启流程如下:

在Linux服务器上:

1. 要检查的服务的JDK要求:

JDK是1.8u44以上. 不需要配置参数;
JDK是1.8以下, 需要配置: -XX:+UnlockCommercialFeatures -XX:+FlightRecorder

2. 启动服务.

3. 开启飞行记录.

jcmd JFR.start delay=10s duration=15m filename=log.jfr
说明:

pid: 服务的进程号. 使用ps -ef | grep java 查询. (使用时去除尖括号)
delay: 延迟开启配置. delay=10s 代表延迟10秒开启.
duration: 指收集的日志时长. duration=15m, 代表收集15分钟的JVM信息.
filename: 指将收集的日志存在指定的日志文件中. filename=log.jfr, 代表将收集的日志存放在log.jfr中.

二. JFR(Java Flight Recorder)

如何查看飞行记录? 下面展示如何查看飞行记录:

1. 常规选项卡

“常规”选项卡包含一些描述常规应用程序的子选项卡，第一个子选项卡是Overview，它显示了一些基本信息，如堆最大使用率，总CPU使用率和GC暂停时间，如图2-9 所示：

图1-General

另外，查看一段时间内的CPU使用情况，以及应用程序使用情况和机器总数，当应用程序中出现问题时，此选项卡就变得很有用。例如，关注CPU使用率接近100％或CPU使用率过低，过长的垃圾收集暂停时间。

其他子选项卡

JVM Information显示JVM信息。启动参数.
“ 系统属性”，显示所有系统属性设置.
“ 记录”显示有关特定记录的信息，例如：打开的事件。单击问号以获取有关所有选项卡和子选项卡的内置详细信息。

2. 内存选项卡

“内存”选项卡包含有垃圾收集、分配模式和对象统计信息，此选项卡有助于调试内存泄漏及调整GC。图2-10检查飞行记录 - 垃圾收集

图2-Memory

如图2所示，堆使用的尖峰模式完全正常。在大多数应用程序中，始终分配临时对象，满足条件后，将触发垃圾收集（GC）并删除不再使用的对象。因此，堆使用量会稳定增加，直到GC被触发，然后突然下降。

Java中的大多数GC都有一些较小的垃圾收集，old GC遍历整个Java堆，而另一个GC可能会查看堆的一部分，old GC后的堆使用情况，是应用程序正在使用的内存。

启用堆统计信息生成的飞行记录，将以old GC开始和结束。在GCs列表中选择old GC，然后，选择General选项卡，以查看GC原因——堆检查启动GC。这些GC通常比其他GC要稍长一些。为了更好地处理内存泄漏，请查看第一个和最后一个old GC之后的堆。当这个值随时间增加时，可能存在内存泄漏。

“GC时间”选项卡包含有关执行GC所花费的时间，以及应用程序因GC而完全暂停的时间信息。该GC配置选项卡有GC的配置信息。有关这些选项卡的更多详细信息，请单击右上角的问号以查看内置帮助。

分配选项卡：图3显示了内存分配选项，Java中的小对象在TLAB（线程局部区域缓冲区）中分配。TLAB是一个分配新对象的小内存区域。一旦TLAB满了，线程就会创建一个新的，所有触发新TLAB的分配都被记录下来。在TLAB之外分配较大的对象，这些对象也被记录下来。图3检查飞行记录 - 分配选项卡

图3-Memory

要估计每个类的内存分配，在“新TLAB”选项卡中选择“分配”，然后，选择“分配”选项卡。这些分配是碰巧触发新TLAB的对象分配，char数组引发了最多的新TLABs，分配多少内存作为char数组是未知的，TLAB的大小是对char数组内存分配的估计。

图3是char数组的最大内存分配示例，单击其中一个类，以查看这些分配的堆栈跟踪。示例记录显示，44％的分配压力来自char数组，27％来自Array.copyOfRange，StringBuilder.toString依次调用Throwable.printStackTrace和StackTraceElement.toString，展开进一步以了解这些方法是如何调用的。

注意：应用程序分配的临时对象越多，应用程序必须垃圾回收的越多。“分配”选项卡可帮助找到最多的分配，并降低应用程序中的GC压力。查看TLAB选项卡外的Allocation，以查看大内存分配，这通常比New TLAB选项卡中的分配，具有更少的内存压力。

“对象统计”选项卡

“对象统计”选项卡显示实时收集最多的类。从Memory选项卡中读取Garbage Collection子选项卡以了解实时GC。图3显示了用于飞行记录的堆统计信息。启用飞行记录的堆统计信息以显示数据，底部的“Top Growers”选项卡，显示了在飞行记录期间每种对象的增加情况，特定类型对象的数量增加，通常表示存在内存泄漏，但一个小的变化是正常的，特别是，研究非标准的Java类的top growers。

图4 检查飞行记录 - 对象统计选项卡

代码选项卡

Code选项卡包含有关应用程序，在何处花费大部分时间的信息，在概述子选项卡显示，花费最多执行时间的包和类。这些数据来自抽样，JFR采用间隔运行的线程样本。只对实际运行代码的线程进行抽样，不会显示正在休眠、等待锁或I/O的线程。要了解应用程序时间的更多详细信息，可以查看Hot Methods子选项卡。

图5检查飞行记录 - 代码选项卡

图5显示了采样次数最多的方法，展开这些示例，以查看调用它们的位置。如果一个HashMap.getEntry调用很多，然后展开这个节点，直到找到调用最多的方法。这是用于查找应用程序瓶颈的最佳选项卡。

“Call Tree”子选项卡：显示相同的事件，但从底部开始，例如，来自Thread.run。

Exceptions子选项卡：显示发生的异常，默认情况下，只记录错误，但在启动新记录时更改此设置以包含所有异常。

Compilations子选项卡：显示应用程序运行时实时编译的方法。

Class Loading选项卡：显示已加载的类的数量、实际加载的类和随时间推移的卸载类，此子选项卡仅包含在录制开始时，启用“Class Loading”事件时所显示的信息。

有关这些选项卡的更多详细信息，请单击右上角的问号以查看内置帮助。

线程选项卡

“线程”选项卡包含有关线程，锁争用和其他延迟的信息。

Overview 子选项卡：显示了CPU的使用情况和随着时间推移的线程数量。

Hot Threads子选项卡：显示执行大部分代码的线程，此信息与Code选项卡中的Hot Methods子选项卡使用相同的抽样数据。Contention争用标签对于找到瓶颈非常有用。

图6 检查飞行记录 - 争用选项卡

图6显示了由于同步而最等待的对象。选择一个Class以查看每个对象的等待时间的堆栈跟踪，这些暂停通常由同步方法引起。注意：默认情况下，仅记录长度超过10毫秒的同步事件，但可以在开始录制时设置此阈值。

Latencies 子选项卡：显示其他延迟源，例如，调用sleep或wait、从socket读取或等待文件I/O。

Thread Dumps 子选项卡：显示可以在记录中触发的周期性线程转储。

Lock Instances 子选项卡：显示由于同步而等待最多的对象。

有关这些选项卡的更多详细信息，单击右上角的问号以查看内置帮助。

I/O选项卡

在I/O选项卡中显示了文件读取，文件写入，socket读取，socket写入信息。这个选项卡根据应用程序的不同而有所帮助，特别是I/O操作时间很长时。

注意：认情况下，只显示大于10毫秒的事件，在创建新记录时可以修改阈值。

系统选项卡

“System”选项卡：提供有关运行应用程序的计算机的CPU，内存和操作系统的详细信息。它还显示环境变量，以及与JVM同时运行的其他进程。

事件选项卡

“Events”选项卡：显示录制中的所有事件，这是一个高级选项卡，能够以多种方式使用。有关这些选项卡的更多详细信息，单击右上角的问号以查看内置帮助。