JVM-接口响应时间很长解决办法

问题
在程序运行过程中，发现有几个接口的响应时间特别长，需要快速定位到是哪一个方法的代码执行过程中出现了性能问题。
解决思路
已经确定是某个接口性能出现了问题，但是由于方法嵌套比较深，需要借助于算法定位到具体的方法。

Arthas的trace命令

使用arthas的trace命令，可以展示出整个方法的调用路径以及每一个方法的执行耗时。

命令: trace 类名 方法名

添加--skipJDKMethod false 参数可以输出JDK核心包中的方法及耗时。

添加 ‘ #cost >毫秒值 ’ 参数，只会显示耗时超过该毫秒值的调用。

添加 -n 数值参数，最多显示该数值条数的数据。

所有监控都结束之后，输入stop结束监控，重置arthas增强的对象。（arthas底层使用动态代理的方式去增强这些对象从而获取他的调用时间，这样就增加了方法调用的开销降低了性能，如果不输入stop，增强的对象会在内存中保存，这个性能将会持续产生，所以最好是使用stop结束监控）

​ Arthas使用trace命令统计每个方法的执行时间

代码:

package com.itheima.jvmoptimize.performance;

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

@RestController
@RequestMapping("/performance")
public class PerformanceController {

    private Object obj1 = new Object();
    private Object obj2 = new Object();
    private Random random = new Random();

    @GetMapping("/1")
    public void test1(){
        while (true){

        }
    }

    @GetMapping("/deadlock1")
    public String test2() throws InterruptedException {
        synchronized (obj1){
            Thread.sleep(5000);
            synchronized (obj2){
                return "返回成功";
            }
        }
    }

    @GetMapping("/deadlock2")
    public String test3() throws InterruptedException {
        synchronized (obj2){
            Thread.sleep(5000);
            synchronized (obj1){
                return "返回成功";
            }
        }
    }

    @GetMapping("/slow")
    public void test4(int i) throws InterruptedException {
        if(i <= 0){
            return;
        }
        Thread.sleep(random.nextInt(2000));
        test5();
    }

    private void test5() throws InterruptedException {
        Thread.sleep(random.nextInt(1000));
    }


    @GetMapping("/profile1")
    public void test6() throws InterruptedException {
        ArrayList<Integer> objects = new ArrayList<>();
        for (Integer i = 0; i < 20000000; i++) {
            objects.add(i);
        }
    }

    @GetMapping("/profile2")
    public void test7() throws InterruptedException {
        ArrayList<Integer> objects = new ArrayList<>(20000000);
        for (Integer i = 0; i < 20000000; i++) {
            objects.add(i);
        }
    }

}

启动程序（springboot）

启动arthas连接springboot应用程序(可自行百度查找）:

输入命令进行监控慢请求的接口

trace com.itheima.jvmoptimize.performance.PerformanceController test4

打开测试软件请求:

http://localhost:8882/performance/slow?i=1

请求结果如下发现可以打印出请求比较慢的一些接口和信息

也可以使用命令查看更详细的显示

trace com.itheima.jvmoptimize.performance.PerformanceController test4 --skipJDKMethod false

再次使用postman发起请求

输出内容为:

可以看出命令窗口中输出了详细的方法和内容

重新发送请求将 i=1改为i=0（这样代码直接就return出去了）

发起请求 http://localhost:8882/performance/slow?i=0

可以发现依旧能打印出来信息

但是在线上环境这种端时间的请求我们不希望被arthas监控到，我们可以加个参数根据耗时时间打印出来内容

命令:

 trace com.itheima.jvmoptimize.performance.PerformanceController test4 --skipJDKMethod false  '#cost >1000'

再次发起请求

可以发现什么都没有打印出来

将参数改成i=1发现请求时间超过1s

如上图已经打印出来信息了

接下来可以输入-n 设置监控多少次请求

trace com.itheima.jvmoptimize.performance.PerformanceController test4 -n 1

打开postman发起两次请求看下结果:

命令窗口内容如下

会发现当前命令自动退出了，我们可以对它进行仔细分析

注意:arhtas 有一个小细节如下

启动一个项目，其中有个接口循环100w次

请求后发现接口响应时长为1.5秒:

我们启动arthas监控一下这个接口，在命令提示行输入命令

再次调用发现这个接口耗时增加到了2秒多

将代码中的循环调整为100次再次使用arthas监控

这个现象表现是arthas对循环较大的接口会产生较大的影响，循环越大影响响应时间越长，建议本地测试时适当减少循环次数

使用完记得输入stop命令进行关闭，这样将不会当前的内存和性能产生任何影响

watch命令

在使用trace定位到性能较低的方法之后，

使用watch命令监控该方法，可以获得更为详细的方法信息。

命令:watch 类名 方法名 '{params, returnobj}' '#cost>毫秒值' -x 2

'{params，returnobj}' 代表打印参数和返回值
-x 代表打印的结果中如果有嵌套(比如对象里有属性)，最多只展开2层。允许设置的最大值为4。

测试如下

总结

1、通过arthas的trace命令，首先找到性能较差的具体方法，如果访问量比较大，建议设置最小的耗时，精确的找到耗时比较高的调用。
2、通过watch命令，查看此调用的参数和返回值，重点是参数，这样就可以在开发环境或者测试环境模拟类似的现象，通过debug找到具体的问题根源。
。允许设置的最大值为4。