第八章软件构造的性能——程序的动态分析方法与工具

emm……这节主要说的各个插件等应用，不会给出详细说明，因为如果每个都要说的话肝真的疼。再次只给出一个软件动态分析的方法和流程的大概描述，如果大家对某个工具或者方法感兴趣，度娘走你！（其实很多博客都有，讲的真心好……）

1. 动态程序分析（Dynamic Program Analysis）

动态程序分析：根据程序的一次或多次执行的过程与结果，分析代码在时空性能方面所展现的性质。

为了使动态分析有效，目标程序必须执行足够多次，以观察到完整的、不同的执行行为。通过分析代码覆盖度，确认动态分析是否已经足够。并且要尽可能小的影响程序原本的执行，否则性能测量不准确。

2.程序分析的概念与方法（Program Profiling：Concepts and Approaches）

输出分析器主要功能：

1. 观察到的程序执行事件的统计结果。
2. 事件流
3. 实时或周期性的获取/展示程序运行过程中的数据

分析方法：

1. 代码注入/插入（insertion/instrumentation）：在原始代码中加入某些语句来收集运行时数据，这些语句不改变原程序的语义，但对原程序的性能有轻微的变化。
   优点：准确
   缺点：需要修改源程序，注入的代码可能会影响测试结果
2. 采样（sampling）：以特定频率观察程序执行的特定时刻所展现出的行为与状态。
   外部观察者（VM）周期性监控被测程序，存储各个时刻的快照。基于收集到的数据，分析程序当时所处的状态，分析性能。
   优点：不需要修改程序
   缺点：需要在采样频率与准确度之间折中，可能漏掉小的方法；难以监控内存的使用情况。
3. 借助虚拟机获取程序性能数据。
   利用虚拟机进行性能监控，所有JVM执行的指令都被记录下来。
   优点：非常准确，可监控时空两方面的性能。
   缺点：与VM绑定，不同的VM提供不同的测量工具。

3. Java中的程序分析工具

主要有以下几种：

1. Command-line tools（in JDK）
2. JConsole （in JDK）
3. VisualVM （in JDK）
4. Eclipse Memory Analyzer（MAT）

命令行工具

（下面是使用时的截图，有兴趣可以了解一下）

• jstat：获取JVM的堆使用和GC性能统计数据
  
  
• jmap：输出内存中的对象分布情况
  
  
  
• jhat：导出deap dump，浏览/查询其中的对象分布情况。（很有意思的一款工具，也不需要下载，就在JDK中，挺好玩的2333，不过OQL确实啊……）
  
  没错，下面你看到的是OQL栗子，他真的是一种语言……
  
  
• jstack：获取Java线程的stack trace。
  主要用途：有两个，一是定位线程长时间停顿的原因，如多线程间的死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等。二是线程中出现停顿的时候通过jstack来查看各个线程的调用堆栈，就可以知道没有响应的线程到底在后台做什么事情，或者等待什么资源。
  
  

Jconsole

JConsole是一个GUI监控工具，它使用JVM上的广泛的工具来提供关于运行在Java平台上的应用程序的性能和资源消耗的信息。

Visual VM

功能很强大的一款工具，在eclipse上IDEA上都有插件，而且还有中文版！！！（虽然现在中文版的一部分功能已经不兼容了，不过这不重要！）

它能看很多信息，GC情况，内存情况，CPU性能、各个线程等等信息都能看到，功能非常非常强大，而且还有GUI，做的还非常出色，强烈建议大家下一个看看。

非常强大，仅截了几个图，感觉基本上所有的功能它……都能干！

eclipse内存分析（MAT）

内存堆导出文件的分析工具。再找内存泄漏等非常有帮助！

AHhh……偷了好多懒，用了好多截图，其实也不算吧，这种工具使用真的没有办法讲，要么长篇大论（真的肝疼），要么就自己实践去弄懂，这些工具网上都有详细的教程，大家感兴趣可以去搜一下，然后下一个试试看，真的非常有帮助，尤其是后两个！（哇……给自己的懒惰找了好冠冕堂皇的理由呀2333，溜了溜了……）