JVM及Java监控原理与实践
简介
主要是介绍一下对运行Java程序的一些跟踪，以及对JVM内存等方面进行运维的一些方法。java
反解析class文件的工具使用
- 通常使用jd-gui工具进行反编译class文件
- 有些jd-gui没法反编译的class，能够使用luyten工具进行反编译
Java进程分析命令介绍
jps
用于获取全部的JVM进程信息，相似于linux的ps命令linux
//输出进程号与执行的主类名（jar包名）
jps -l
结果以下：
30352
20708 sun.tools.jps.Jps
6876 mtex-config-0.0.1-SNAPSHOT.jar
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jstat
用于监控java进程内部各种运行状态信息的工具，能够监控本地或远程虚拟机类装载、内存、垃圾回收等信息。spring
//监控GC状况 间隔1000毫秒执行1次 执行5次
jstat -gc 6876 1000 5
执行结果以下：
C:\Users\dell>jstat -gc 6876 1000 5
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT
13824.0 15872.0 13804.6 0.0 140288.0 129170.6 102400.0 19730.9 54528.0 52078.9 7168.0 6684.3 10 0.143 2 0.172 0.315
13824.0 15872.0 13804.6 0.0 140288.0 129170.6 102400.0 19730.9 54528.0 52078.9 7168.0 6684.3 10 0.143 2 0.172 0.315
13824.0 15872.0 13804.6 0.0 140288.0 129170.6 102400.0 19730.9 54528.0 52078.9 7168.0 6684.3 10 0.143 2 0.172 0.315
13824.0 15872.0 13804.6 0.0 140288.0 129170.6 102400.0 19730.9 54528.0 52078.9 7168.0 6684.3 10 0.143 2 0.172 0.315
13824.0 15872.0 13804.6 0.0 140288.0 129170.6 102400.0 19730.9 54528.0 52078.9 7168.0 6684.3 10 0.143 2 0.172 0.315
结果说明：
S0C 年轻代s0区容量
S1C 年轻代s1区容量
S0U 年轻代s0区使用量
S1U 年轻代s1区使用量
EC 年轻代eden区容量
EU 年轻代eden区容量
OC 老年代容量
OU 老年代使用量
MC 元空间容量
MU 元空间使用量
CCSC 压缩类空间容量
CCSU 压缩类空间使用大小
YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
YGCT 从应用程序启动到采样时年轻代中gc时间
FGC 从应用程序启动到采样时全gc次数
FGCT 从应用程序启动到采样时全gc时间
GCT 从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)
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s0和s1中必然有一个的使用空间为0，用于复制交换apache
JDK 1.8如下MC/MU指标为PC/PU。（jdk1.8使用元空间替换了永久代）tomcat
经过参数的不一样，能够进行某些方面的重点信息关注bash
| 选项 | 做用 |
|---|---|
| -class | 监视类装载、卸载数量、总空间以及类装载所耗费的时间 |
| -gc | 监视Java堆情况，包括Eden区、两个survivor区、老年代、元空间的容量、已用空间、GC时间合计等信息 |
| -gccapacity | 监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注Java堆各个区域使用到的最大、最小空间 |
| -gcutil | 监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注已使用空间占总空间的百分比 |
| -gccause | 与-gcutil功能同样，可是会额外输出致使上一次GC产生的缘由 |
| -gcnew | 监视新生代GC情况 |
| -gcnewcapacity | 监视内容与-gcnew基本相同，输出主要关注使用到的最大、最小空间 |
| -gcold | 监视老年代情况 |
| -gcoldcapacity | 监视内容与-gcold基本相同，输出主要关注用到的最大、最小空间 |
| -gcmetacapacity | 输出元数据用到的最大、最小空间 |
| -compiler | 输出JIT编译器编译过的方法、耗时等信息 |
| -printcompilation | 输出已经被JIT编译的方法 |
jmap
能够用来查询堆中的实例或者进行堆dump等。app
//显示堆中对象统计信息，包括类、实例数、合计占用量
jmap -histo 6876 > a.txt
num #instances #bytes class name
----------------------------------------------
1: 652896 67501960 [B
2: 493614 47624832 [C
3: 54335 17164304 [I
4: 126862 3044688 java.lang.String
5: 28292 2489696 java.lang.reflect.Method
6: 27951 1786648 [Ljava.lang.Object;
7: 21992 1334608 [Lorg.springframework.boot.context.properties.source.ConfigurationPropertyName$ElementType;
8: 18122 1311816 [Ljava.util.HashMap$Node;
9: 32653 1306120 java.util.LinkedHashMap$Entry
10: 10985 1219992 java.lang.Class
11: 35321 1130272 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node
12: 17251 966056 java.util.LinkedHashMap
13: 29707 950624 java.util.HashMap$Node
14: 45305 908512 [Ljava.lang.Class;
15: 512 724368 [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node;
16: 13340 640320 java.util.HashMap
17: 7763 604160 [S
18: 7641 550152 java.lang.reflect.Field
...
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执行此命令须要将输出重定向到文件里，不然会有几千上万行运维
//生成堆快照信息
jmap -dump:format=b,file=heap.hprof 6876
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jstack
用于生成java的线程快照信息eclipse
jstack -l 6876 > threadDump.txt
执行结果：
2020-03-23 16:51:55
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.65-b01 mixed mode):
"DestroyJavaVM" #58 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000060c4a000 nid=0x6618 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
Locked ownable synchronizers:
- None
"http-nio-8601-Acceptor" #32 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000060c49800 nid=0x824 runnable [0x00000000648de000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at sun.nio.ch.ServerSocketChannelImpl.accept0(Native Method)
at sun.nio.ch.ServerSocketChannelImpl.accept(ServerSocketChannelImpl.java:422)
at sun.nio.ch.ServerSocketChannelImpl.accept(ServerSocketChannelImpl.java:250)
- locked <0x00000000e0c3b670> (a java.lang.Object)
at org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint.serverSocketAccept(NioEndpoint.java:463)
at org.apache.tomcat.util.net.NioEndpoint.serverSocketAccept(NioEndpoint.java:73)
at org.apache.tomcat.util.net.Acceptor.run(Acceptor.java:95)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
...
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此命令也最好能够重定向到文件，输出结果较多工具
Java VisualVM工具介绍
VisualVM是目前为止JDK发布功能最强大的运行监控故障处理程序。
工具路径
在jdk路径的bin目录下，jvisualvm.exe
监控本地项目
双击工具，进入主界面，左侧便可看到本地的java进程，双击便可在右侧查看内容。
监控远程项目
执行java -jar启动命令时候加入如下参数，hostname为远程的主机名，port使用一个没被占用的端口
-Djava.rmi.server.hostname=xxxxxx -Dcom.sun.management.jmxremote.port=1099 -Dcom.sun.management.jmxremote=true -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.managementote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
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双击左侧远程，添加主机IP，远程下会出现对应的主机，双击选择添加JMX链接，弹框输入端口。点击肯定，便可进行远程监控。
总体状况监控
线程监控
对象状况监控
Eclipse Memory Analyzer工具安装使用
一、安装
eclipse -->help --> eclipse marketplace，输入memory，搜索出具体的插件，进行安装。
二、使用
使用jmap命令或者经过vusal工具dump下内存快照，拖进eclipse便可。
经常使用的JVM配置参数
| 参数名称 | 含义 | 默认值 |
|---|---|---|
| -Xms | 初始堆大小 | 物理内存的1/64 |
| -Xmx | 最大堆大小 | 物理内存的1/4 |
| -XX:NewSize | 年轻代的初始大小 | |
| -XX:MaxNewSize | 年轻代的最大值 | |
| -Xmn | 年轻代的大小,若是经过-Xmn来配置新生代的内存大小，那么-XX:newSize = -XX:MaxNewSize = -Xmn | |
| -XX:NewRatio | 年轻代与老年代的比例 4 表示 年轻代与老年代比例为 1:4 | |
| -XX:SurvivorRatio | 两个Survivor区与eden的比例 8 表示两个survivor：eden为 2:8 |
查看本机默认参数命令
java -XX:+PrintFlagsFinal > E:\ab.txt
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如何查看高CPU占用的线程
示例：
一、找到java的进程
C:\Users\dell>jps -l
24352 cn.mastercom.MtexConfigApplication
30352
43508 sun.tools.jps.Jps
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二、对具体进程进行线程dump
C:\Users\dell\Desktop>jstack -l 24352 > thread.txt
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三、使用工具查看占用高的线程ID
linux经过top 命令进程查询
top -H -p 24352
top - 16:44:36 up 74 days, 1:22, 1 user, load average: 0.52, 0.39, 0.39
Threads: 30 total, 0 running, 30 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.3 us, 0.3 sy, 0.0 ni, 99.0 id, 0.3 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 1882752 total, 92228 free, 980456 used, 810068 buff/cache
KiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 706556 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
17063 root 20 0 2525764 138224 12788 S 0.0 7.3 0:00.00 java
17065 root 20 0 2525764 138224 12788 S 0.0 7.3 0:02.62 java
17067 root 20 0 2525764 138224 12788 S 0.0 7.3 0:05.73 java
17068 root 20 0 2525764 138224 12788 S 0.0 7.3 0:00.00 java
17069 root 20 0 2525764 138224 12788 S 0.0 7.3 0:00.00 java
17070 root 20 0 2525764 138224 12788 S 0.0 7.3 0:00.00 java
17071 root 20 0 2525764 138224 12788 S 0.0 7.3 0:07.06 java
17072 root 20 0 2525764 138224 12788 S 0.0 7.3 0:01.59 java
17073 root 20 0 2525764 138224 12788 S 0.0 7.3 0:00.00 java
能够看到CPU占用高的百分比
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windwos能够使用ProcessExplorer软件进行查看
四、将线程ID转为16进制，由于线程dump的线程ID是使用16进制的。
43404 --> A98C
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五、去以前dump的线程映像中查看对应线程
"Catalina-utility-1" #17 prio=1 os_prio=-2 tid=0x000000006130b000 nid=0xa98c waiting on condition [0x000000005e7be000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000e358e9a0> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:1088)
at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:809)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1067)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1127)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
Locked ownable synchronizers:
- None
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若是是本身写的代码，能够从上面查看到具体的问题。
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