Java自带的GUI性能监控工具Jconsole以及JisualVM简介

1.1 简介以及连接

　　JConsole是一个基于JMX的GUI工具，用于连接正在运行的JVM，它是Java自带的简单性能监控工具。下面以对tomcat的监控为例，带领大家熟悉Jconsole这个工具。

　　Step 1，在dos/bash命令下输入：jconsole；

　　Step 2，在弹出的对话框中选中apache，并点击connect（假设你的tomcat已经启动）；

　　

　　接下来，你就能使用jconsole来做一些简单的性能监控了。
1.2 模块介绍
1.2.1 Overview

　　

　　1. 概要界面，主要显示堆内存使用情况、活动线程数、加载类数、CPU使用率四个参数的概要，可以通过下拉框来定制显示的时间范围；

　　2. 假如堆内存的图像一直在上升而没有下降的动作发生，则要怀疑是否内存泄露；健壮的项目由于GC的存在，所以它的上升和下降的幅度应该大抵相同；

　　3. CPU的图像规律跟堆内存的大致相同。
1.2.2 Memory

　　

　　1. 图示为被监控程序的详细内存图；

　　2. 关注点1：点击右上的GC按钮可以通知JVM进行垃圾回收，实质是把垃圾回收队列的优先级提高；

　　3. 关注点2：GC time显示了每次回收的时间、算法以及回收数，7.619 seconds是用时，Copy表示垃圾回收机制的复制算法，MarkSweepCompact表示垃圾回收机制的标记-清除-压缩算法，1426 collections表示回收的数量；

　　4. 右下角的图案，Heap内存区包括：年轻代Eden Space、存活代Survivor Space和老年代Tenured Gen；Non-Heap内存区包括：代码缓存区Code Cache和持久代Perm Gen；可通过改变下拉框或者直接点击图形实现切换。
1.2.3 Threads

　　

　　1. Peak表示最大的线程数，这个数值可以通过更改<tomcat_home>/conf/server.xml下的maxThreads来更改；

　　2. 点击具体的Thread之后，我们可以看到它的方法栈的详细调用情况；

　　3. 点击Detect Deadlock可以检测是否有死锁。
1.2.4 Classes

　　

　　关注点：类的数量变化。
1.2.5 VM Summary

　　

　　关注点1：上面几栏是关于系统和项目的概要信息；

　　关注点2：最下面一栏的第一项是tomcat设定的JVM参数，如果你想知道你设置的参数有没有成功启用，看这里就对了。
1.2.6 MBeans

　　

　　关注点1：Attributes显示该bean的详细细节；

　　

　　关注点2：Operations显示该bean的所有方法，可以点击该按钮触发方法，但个人不推荐这么做，应该通过程序的统一入口来触发。
2 JVisualVM
2.1 简介以及连接

　　JVisualVM是Netbeans的profile子项目，已在JDK6.0 update 7 中自带(bin/jvisualvm.exe)，能够监控线程，内存情况，查看方法的CPU时间和内存中的对象，已被GC的对象，反向查看分配的堆栈(如100个String对象分别由哪几个对象分配出来的)。

　　Step 1，假如你手头上的Tomcat项目已经启动，在bash/dos下输入：jvisualvm，敲击回车；

　　Step 2，选中Tomcat，双击即可启动监控，在初始页面我们即可看到一些概要信息和JVM参数。

　　
2.2 模块介绍
2.2.1 Monitor

　　

　　关注点1：按钮“Perform GC”可通知JVM将垃圾回收动作的优先级提高；

　　关注点2：“Daemon”线程是指JVM的守护线程，通俗的理解为JVM的系统进程；

　　关注点3：按钮“Heap Dump”可生成堆内存快照，下面详细讲解Heap Dump的使用。
2.2.1.1 Heap Dump
　　1）Summary

　　

　　关注点1：红框标注的箭头处，可以凭你的点击顺序切换前后窗口；

　　关注点2：“Inspect”检查处可以查询最大的对象，个数可自行定制；

　　关注点3：点击“Show Threads”可以显示线程细节，如下所示：

　　

　　关注点1：timed_waiting和runnable表示线程运行状态；

　　关注点2：daemon表示这个线程是守护线程，如没有标记daemon则表示它是一个用户线程，如main线程；

　　关注点3：prio表示该线程的优先级，在java线程中数字越大优先级越高，取值在1至10之间，默认为5；

　　关注点4：点击被标注成蓝色的相关类，可以在Instances界面查看细节；
　　2）Instances

　　

　　关注点1：右上角的三个按钮可以对界面进行定制；

　　关注点2：点击“Compute Retained Sizes”可计算每个field的保留尺寸，简言之就是它所占的byte值；

　　关注点3：右下角红框处标记出了，不同的图形代表不同的角色；
　　3）Classes

　　

　　关注点1：左下角可以通过filter来过滤显示视图；

　　关注点2：右击某个类可以让其在Instances界面显示，查看其细节；

　　关注点3：点击右上角红框处可以与另一个内存快照进行比较，在比较视图中可以看出每个类的增加和减少的情况；
　　4）OQL Console

　　

　　关注点1：点击Saved Queries，选中具体的Query实例，在点击Execute就可以进行查询了，Save按钮可以保存你的query语句；

　　关注点2：比较使用的是PermGen分析语句；
2.2.2 Threads

　　

　　关注点1：线程的颜色从绿、紫、黄、红，分别代表运行、休眠、等待和死锁；

　　关注点2：Timeline以时间轴显示线程情况，Table以表格显示，Details以细节的图形+表格方式显示线程情况。当然你也可以选中单个线程来显示，通过点击下拉框即可实现；

　　关注点3：点击Thread Dump即可生成线程快照，其功能跟2.2.1.1 Heap Dump 1）Summary中的Show Threads类似，这里不多加解释。
2.2.3 Sampler
2.2.3.1 采样器简介

　　1. 通过settings可以对CPU的采样来源以及内存的刷新时间进行设置；

　　2. 点击CPU或者Memory即可开始监控，点击Stop则停止采样；
2.2.3.2 CPU
　　1）CPU samples

　　

　　关注点1：点击Thread Dump可生成线程快照；

　　关注点2：点击Snapshot可生成线程的快照，快照里面包含了所有线程的调用树以及其热点编译情况，如下图所示：

　　
　　2）Thread CPU Time

　　

　　关注点：点击Deltas按钮后，可记录线程的变化，功能有点类似JProfiler的“Mark Current Values”。
2.2.3.3 Memory
　　1）Heap histogram

　　

　　关注点1：Deltas、Peform GC、Heap Dump的功能与上文类似；

　　关注点2：点击Snapshot将生成如下的内存快照，主要显示堆内存中类的内存信息：

　　
　　2）PermGen histogram

　　

　　图为持久代的内存情况。
　　3）Perthread allocations

　　

　　图为每个线程的内存分布情况。
2.2.4 Profiler
2.2.4.1 CPU

　　

　　Profiler跟Sampler不同在于它是对程序的实时监控，而Sampler只能说是一段时间内的统计采样。

　　在CPU功能模块我们可以看到每个热点编译方法的使用时间。
2.2.4.2 Thread

　　

　　对当前存活对象的实时监控。
3 如何开启远程监控
3.1 Tomcat中的参数设定

　　windows系统在catalina_home/bin/setenv.bat中加入如下配置：　　

set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port="9005" -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate="false" -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl="false"

　　linux系统在catalina_home/bin/setenv.sh中加入如下配置：　　

export JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port='9005' -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate='false' -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl='false'"

　　1）‘-Dcom.sun.management.jmxremote’表示启用Java Management Extensions（Java管理扩展）技术，简称JMX。JMX在Java编程语言中定义了应用程序以及网络管理和监控的体系结构、设计模式、应用程序接口以及服务。通常使用JMX来监控系统的运行状态或管理系统的某些方面，比如清空缓存、重新加载配置文件等。

　　2）‘9004’表示这个JMX服务的端口号；

　　3）‘authenticate’表示false时无需帐号密码验证，如改为true（启用帐号密码验证），需增加以下配置：

　　　　>  在JRE_HOME/lib/management下将'jmxremote.password.template'文件复制多一份，比如复制为'jmxremote.password'，将这个复制出来的新文件底部的monitorRole和controlRole前面的注释去掉；

　　　　>  monitorRole的值表示读取的密码，controlRole表示读取和写入的密码，请将二者的值更改为你想要的密码；

　　　　>  修改setenv.sh配置（windows请修改.bat）如下：

　　　　export JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port='9005' -Dcom.sun.management.jmxremote.password.file=pwdFilePath -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl='false'"

　　　　>  ‘Set file permissions so that only you can read and write the password file’，这个复制出来的密码文件需设置成只有属主具备读写权限，否则tomcat将无法正常启动；

　　4）-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl='false'