JVM调优工具之VisualVM介绍1

JVM调优工具

Jconsole，jProfile，VisualVM

Jconsole : jdk自带，功能简单，但是可以在系统有一定负荷的情况下使用。对垃圾回收算法有很详细的跟踪。详细说明参考这里

 

JProfiler：商业软件，需要付费。功能强大。详细说明参考这里

 

VisualVM：JDK自带，功能强大，与JProfiler类似。推荐。

 

如何调优VisualVM

观察内存释放情况、集合类检查、对象树

上面这些调优工具都提供了强大的功能，但是总的来说一般分为以下几类功能

 

堆信息查看

 

可查看堆空间大小分配（年轻代、年老代、持久代分配）

提供即时的垃圾回收功能

垃圾监控（长时间监控回收情况）

 

 

查看堆内类、对象信息查看：数量、类型等

 

 

对象引用情况查看

 

有了堆信息查看方面的功能，我们一般可以顺利解决以下问题：

  --年老代年轻代大小划分是否合理

  --内存泄漏

  --垃圾回收算法设置是否合理

 

线程监控

 

线程信息监控：系统线程数量。

线程状态监控：各个线程都处在什么样的状态下

 

 

Dump线程详细信息：查看线程内部运行情况

死锁检查

 

热点分析

 

 

 

    CPU热点：检查系统哪些方法占用的大量CPU时间

    内存热点：检查哪些对象在系统中数量最大（一定时间内存活对象和销毁对象一起统计）

 

    这两个东西对于系统优化很有帮助。我们可以根据找到的热点，有针对性的进行系统的瓶颈查找和进行系统优化，而不是漫无目的的进行所有代码的优化。

 

 

快照

    快照是系统运行到某一时刻的一个定格。在我们进行调优的时候，不可能用眼睛去跟踪所有系统变化，依赖快照功能，我们就可以进行系统两个不同运行时刻，对象（或类、线程等）的不同，以便快速找到问题

    举例说，我要检查系统进行垃圾回收以后，是否还有该收回的对象被遗漏下来的了。那么，我可以在进行垃圾回收前后，分别进行一次堆情况的快照，然后对比两次快照的对象情况。

 

内存泄漏检查

    内存泄漏是比较常见的问题，而且解决方法也比较通用，这里可以重点说一下，而线程、热点方面的问题则是具体问题具体分析了。

    内存泄漏一般可以理解为系统资源（各方面的资源，堆、栈、线程等）在错误使用的情况下，导致使用完毕的资源无法回收（或没有回收），从而导致新的资源分配请求无法完成，引起系统错误。

    内存泄漏对系统危害比较大，因为他可以直接导致系统的崩溃。

    需要区别一下，内存泄漏和系统超负荷两者是有区别的，虽然可能导致的最终结果是一样的。内存泄漏是用完的资源没有回收引起错误，而系统超负荷则是系统确实没有那么多资源可以分配了（其他的资源都在使用）。

 

 

年老代堆空间被占满

异常： java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

说明：

 

    这是最典型的内存泄漏方式，简单说就是所有堆空间都被无法回收的垃圾对象占满，虚拟机无法再在分配新空间。

    如上图所示，这是非常典型的内存泄漏的垃圾回收情况图。所有峰值部分都是一次垃圾回收点，所有谷底部分表示是一次垃圾回收后剩余的内存。连接所有谷底的点，可以发现一条由底到高的线，这说明，随时间的推移，系统的堆空间被不断占满，最终会占满整个堆空间。因此可以初步认为系统内部可能有内存泄漏。（上面的图仅供示例，在实际情况下收集数据的时间需要更长，比如几个小时或者几天）

 

解决：

    这种方式解决起来也比较容易，一般就是根据垃圾回收前后情况对比，同时根据对象引用情况（常见的集合对象引用）分析，基本都可以找到泄漏点。

 

 

持久代被占满

异常：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

说明：

    Perm空间被占满。无法为新的class分配存储空间而引发的异常。这个异常以前是没有的，但是在Java反射大量使用的今天这个异常比较常见了。主要原因就是大量动态反射生成的类不断被加载，最终导致Perm区被占满。

    更可怕的是，不同的classLoader即便使用了相同的类，但是都会对其进行加载，相当于同一个东西，如果有N个classLoader那么他将会被加载N次。因此，某些情况下，这个问题基本视为无解。当然，存在大量classLoader和大量反射类的情况其实也不多。

解决：

    1. -XX:MaxPermSize=16m

    2. 换用JDK。比如JRocket。

 

 

堆栈溢出

异常：java.lang.StackOverflowError

说明：这个就不多说了，一般就是递归没返回，或者循环调用造成

 

 

线程堆栈满

异常：Fatal: Stack size too small

说明：java中一个线程的空间大小是有限制的。JDK5.0以后这个值是1M。与这个线程相关的数据将会保存在其中。但是当线程空间满了以后，将会出现上面异常。

解决：增加线程栈大小。-Xss2m。但这个配置无法解决根本问题，还要看代码部分是否有造成泄漏的部分。

 

系统内存被占满

异常：java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

说明：

    这个异常是由于操作系统没有足够的资源来产生这个线程造成的。系统创建线程时，除了要在Java堆中分配内存外，操作系统本身也需要分配资源来创建线程。因此，当线程数量大到一定程度以后，堆中或许还有空间，但是操作系统分配不出资源来了，就出现这个异常了。

分配给Java虚拟机的内存愈多，系统剩余的资源就越少，因此，当系统内存固定时，分配给Java虚拟机的内存越多，那么，系统总共能够产生的线程也就越少，两者成反比的关系。同时，可以通过修改-Xss来减少分配给单个线程的空间，也可以增加系统总共内生产的线程数。

解决：

    1. 重新设计系统减少线程数量。

    2. 线程数量不能减少的情况下，通过-Xss减小单个线程大小。以便能生产更多的线程。

这时候要注意 Xmx和MaxPermSize的和 不要超过系统支持最大的jvm堆的大小，否则tomcat也无法启动。可以通过

java -Xmx###M -version 来测试系统支持最大的jvm大小，如java -Xmx1280M -version,报错就不行，不报错显示JDK信息就可以

下面是摘抄网上关于JVM线程堆栈的相关内容：

JVM线程堆栈

 应用程序中的每个线程都需要内存来存储器堆栈（用于在调用函数时持有局部变量并维护状态的内存区域）。每个 Java 线程都需要堆栈空间来运行。

 根据实现的不同，Java 线程可以分为本机线程和 Java 堆栈。除了堆栈空间，每个线程还需要为线程本地存储（thread-local storage）和内部数据结构提供一些本机内存。

 

JVM堆栈大小

-Xss 128k：设置每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆 栈大小为1M，以前每个线程堆栈大小为256K。更具应用的线程所需内存大小进行调整。

在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一 个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右。 

JVM heap与JVM私有内存、JVM线程堆栈大小间的关系及平衡。

线程栈的大小是个双刃剑，如果设置过小，可能会出现栈溢出，特别是在该线程内有递归、大的循环时

时出现溢出的可能性更大，如果该值设置过大，就有影响到创建栈的数量，如果是多线程的应用，就会

出现内存溢出的错误．