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jvm调优工具

Ms.Zyh2022/5/20大约 11 分钟Jvm必看Jvm

一，jvm基础调优工具

1.1 jps

作用：

​ JVM Process Status Tool，显示虚拟机进程。

用法：

jps [-qmlvV]

参数说明：

  • -q：打印进程号
  • -l：打印进程号+启动类的全限定名
  • -m：打印进程号+启动类的 main 方法入参
  • -v：打印进程号+指定的虚拟机参数
  • -V：打印类名

例子：jps

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1.2 jstat

作用：

​ JVM statistics Monitoring，对Java虚拟机内存进行监控统计。

用法：

jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

参数说明

  • option：统计垃圾回收情况。
  • -t：显示时间戳列
  • -h：指定每隔多少行显示标题
  • -vmid：进程ID通过jps查看
  • -interval：每行检测结果输出的时间间隔
  • -count：检测的次数
1.2.1 堆内存

案例1： jstat -gccapacity 8384，监控通过jps获取的进程号8384的堆内存统计值

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输出的指标说明：

  • NGCMN：新生代最小容量
  • NGCMX：新生代最大容量
  • NGC：当前新生代容量
  • S0C：第一个Survivor区大小
  • S1C：第二个Survivor区大小
  • EC：Eden区的大小
  • OGCMN：老年代最小容量
  • OGCMX：老年代最大容量
  • OGC：当前老年代大小
  • OC: 当前老年代大小
  • MCMN: 最小元数据容量
  • MCMX：最大元数据容量
  • MC：当前元数据空间大小
  • CCSMN：最小压缩类空间大小
  • CCSMX：最大压缩类空间大小
  • CCSC：当前压缩类空间大小
  • YGC：年轻代gc次数
  • FGC：老年代GC次数

案例2：堆内存统计jstat -gc -h2 -t 8384 100 5，监控通过jps获取的进程号8384的垃圾收集统计值，每隔100ms输出一行，总共输出5次，每输出2次需要重新输出标题:

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输出的指标说明：

  • S0C: 第一个Survivor区的容量
  • S1C: 第二个Survivor区的容量
  • S0U: 第一个Survivor区已经使用的容量
  • S1U:第二个Survivor区已经使用的容量
  • EC: 新生代Eden区的容量
  • EU: 新生代Eden区已经使用的容量
  • OC: 老年代容量
  • OU:老年代已经使用的容量
  • MC: 方法区大小（元空间）
  • MU: 方法区已经使用的大小
  • CCSC:压缩指针占用空间
  • CCSU:压缩指针已经使用的空间
  • YGC: YoungGC已经发生的次数
  • YGCT: 这一次YoungGC耗时
  • FGC: Full GC发生的次数
  • FGCT: Full GC耗时
  • GCT: 总的GC耗时，等于YGCT+FGCT
1.2.2 新生代内存

案例3：jstat -gcnewcapacity 8384，监控通过jps获取的进程号8384的新生代统计值

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输出的指标说明:

  • NGCMN：新生代最小容量
  • NGCMX：新生代最大容量
  • NGC：当前新生代容量
  • S0CMX：Survivor 1区最大大小
  • S0C：当前Survivor 1区大小
  • S1CMX：Survivor 2区最大大小
  • S1C：当前Survivor 2区大小
  • ECMX：最大Eden区大小
  • EC：当前Eden区大小
  • YGC：年轻代垃圾回收次数
  • FGC：老年代回收次数

案例4： jstat -gcnew -h2 -t 8384 100 5，监控通过jps获取的进程号8384的垃圾收集统计值，每隔100ms输出一行，总共输出5次，每输出2次需要重新输出标题:

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输出的指标说明

  • S0C：第一个Survivor的大小
  • S1C：第二个Survivor的大小
  • S0U：第一个Survivor已使用大小
  • S1U：第二个Survivor已使用大小
  • TT: 对象在新生代存活的次数
  • MTT: 对象在新生代存活的最大次数
  • DSS: 期望的Survivor大小
  • EC：Eden区的大小
  • EU：Eden区的使用大小
  • YGC：年轻代垃圾回收次数
  • YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间
1.2.3 老年代内存

案例5：jstat -gcoldcapacity，监控通过jps获取的进程号8384的老年代统计值.

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输出的指标说明:

  • OGCMN：老年代最小容量
  • OGCMX：老年代最大容量
  • OGC：当前老年代大小
  • OC：老年代大小
  • YGC：年轻代垃圾回收次数
  • FGC：老年代垃圾回收次数
  • FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
  • GCT：垃圾回收消耗总时间

案例6：jstat -gcold -h2 -t 8384 100 5，监控通过jps获取的进程号8384的垃圾收集统计值，每隔100ms输出一行，总共输出5次，每输出2次需要重新输出标题:

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输出的指标说明:

  • MC：方法区大小
  • MU：方法区已使用大小
  • CCSC:压缩指针类空间大小
  • CCSU:压缩类空间已使用大小
  • OC：老年代大小
  • OU：老年代已使用大小
  • YGC：年轻代垃圾回收次数
  • FGC：老年代垃圾回收次数
  • FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
  • GCT：垃圾回收消耗总时间，新生代+老年代
1.2.4 元空间

案例7：jstat -gcmetacapacity 8384，监控通过jps获取的进程号8384的老年代统计值.

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输出的指标说明:

  • MCMN:最小元数据容量
  • MCMX：最大元数据容量
  • MC：当前元数据空间大小
  • CCSMN：最小指针压缩类空间大小
  • CCSMX：最大指针压缩类空间大小
  • CCSC：当前指针压缩类空间大小
  • YGC：年轻代垃圾回收次数
  • FGC：老年代垃圾回收次数
  • FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
  • GCT：垃圾回收消耗总时间
1.2.5 整体运行情况

案例7：jstat -gcutil -h2 -t 8384 100 5监控通过jps获取的进程号8384的垃圾收集统计值，每隔100ms输出一行，总共输出5次，每输出2次需要重新输出标题:

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输出的指标说明:

  • S0：Survivor 1区当前使用比例
  • S1：Survivor 2区当前使用比例
  • E：Eden区使用比例
  • O：老年代使用比例
  • M：元数据区使用比例
  • CCS：指针压缩使用比例
  • YGC：年轻代垃圾回收次数
  • YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间
  • FGC：老年代垃圾回收次数
  • FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
  • GCT：垃圾回收消耗总时间

1.3 jinfo

作用：

​ JVM Configuration info，可以实时查看和实时修改虚拟机参数。

用法：

jinfo [option] <pid>

参数说明

  • option：操作

    • -flag 打印指定的VM参数的值
    • -flag [+|-] 启用或禁用指定的VM参数
    • -flag = 修改VM参数
    • -flags 打印VM参数（windos不支持）
    • -sysprops 打印Java系统配置 （windos不支持）

  • pid：进程ID

例子：

通过jsp -v获取进程id：

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然后打印获取到的进程id，是否使用G1垃圾收集器jinfo -flag UseG1GC 15754：

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1.4 jstack

作用：

​ 生成Java虚拟机当前时刻的线程快照，方便定位线程长时间停顿的问题，比如死锁、死循环、长时间等待等。

用法：

jstack [-F] [-m] [-l] <pid>

参数说明

  • -F：强制打印堆栈
  • -m：同时打印Java和本地方法的堆栈
  • -l：打印关于锁的附件信息
  • pid：进程ID

案例检测死锁：

public class Test01 {
	private static Object lock1 = new Object();
	private static Object lock2 = new Object();
	public static void main(String[] args) {
		new Thread(() -> {
			synchronized (lock1) {
				try {
					System.out.println("thread1 begin");
					Thread.sleep(5000);
				} catch (InterruptedException e) {
				}
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("thread1 end");	
                }
           }
		}).start();
	
      new Thread(() -> {
		synchronized (lock2) {
			try {
				System.out.println("thread2 begin");	
                Thread.sleep(5000);
			} catch (InterruptedException e) {
			}
            synchronized (lock1) {
                System.out.println("thread2 end");
            }
		}
		}).start();
		System.out.println("main thread end");
	}
}

运行后上方代码后，执行jps命令获取pId

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继续执行jstack 18580:

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上图解释

  • 线程名 ： "Thread-1"
  • 优先级：prio=5
  • 线程id：tid=0x000000001ad1b000
  • 线程对应的本地线程标识nid：nid=0x4cb0：
  • 线程状态： java.lang.Thread.State: BLOCKED

继续看jstack 18580命令最后的输出：

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1.6 jmap

JVM Memory Map，用来查看实例个数以及占用内存大小；堆内存信息；生成堆栈dump文件。

用法：

jmap [option] <pid>

参数说明

  • option：操作

    • heap：打印Java堆摘要 (window不支持）
    • histo[:live]：打印java对象堆的直方图; 如果指定了“live”选项，则仅计算实时对象
    • dump：[live/format,file]生成dump快照

  • pid：进程ID

案例1：来查看内存信息，实例个数以及占用内存大小，jmap -histo 8384:

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输出的指标说明:

  • num：序号
  • instances：实例数量
  • bytes：占用空间大小
  • class name：类名称

案例2：查看堆内存信息jmap -heap 14660:

QQ截图20230210142947

案例3：生成堆内存dump文件

jmap -dump:live,file=.\heap_dump.hprof 8384
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也可以设置内存溢出自动导出dump文件，内存很大的时候，可能会导不出来，vm参数如下：

‐XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError ‐XX:HeapDumpPath=F:\heap_dump.hprof

可以用jvisualvm命令工具导入该dump文件分析.

二，jvm可视化调优工具

2.1 jconsole

​ 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。

在cmd窗口中输入jconsole:

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①，概览

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  • 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
  • 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
  • CPU的图像规律跟堆内存的大致相同

②，内存

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  • 点击右上的执行GC按钮可以通知JVM进行垃圾回收。
  • GC 时间显示了垃圾回收的时间以及回收数，上面的是Young GC执行的时间和次数，下面的是Full GC执行的时间和次数
  • 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①中下拉框的值实现切换图形。

③，线程

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  • “峰值”表示最大的线程数
  • 点击具体的线程之后，我们可以看到它的状态以及方法栈的详细调用情况
  • 点击“检查死锁”可以检测是否有死锁

④，类

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⑤，VM概要

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⑥，MBean概要

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操作显示该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

2.2 jvisualvm

使用：在cmd窗口中输入jvisualvm:

①，起始页

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右侧可以看到本地线程列表，选择那个可以监测那个。

②，概述

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显示的是该服务器的启动和系统参数，可以通过与服务器的实际参数进行对比查看是否有内存溢出

③，监控

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显示的是当前系统的CPU、内存、类和线程的相关资源的使用情况。其中"堆dump"可以查看堆的详细状态，包括堆的概况，里面所有的类，还能点进具体的一个类查看这个类的状态。

④，线程

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能够显示线程的名称和运行的状态，在调试多线程时必不可少，而且可以点进一个线程查看这个线程的详细运行情况，也可以检测死锁。

⑤，抽样器

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抽样器，可针对cpu和内存进行抽样监控，判断那个线程cup使用率高，那些类占用内存多。

补充：分析jmap生成的dump文件方式：选择文件 -> 选择装入 -> 选中文件确定即可。

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三，第三方工具Arthas

​ Arthas 是 Alibaba 在 2018 年 9 月开源的 Java 诊断工具。支持 JDK6+， 采用命令行交互模式，可以方便的定位和诊断线上程序运行问题。Arthas 官方文档十分详细，详见：https://arthas.gitee.io/

Arthas使用

# 方式1：github下载arthas
wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas‐boot.jar 
# 方式2：Gitee下载arthas
wget https://arthas.gitee.io/arthas‐boot.jar
# 方3：手动下载jar后，上传服务器

用java -jar运行即可，可以识别机器上所有Java进程：image-20230210161945929

输入2，回车，进入进程信息操作：image-20230210162103675

输入dashboard可以查看整个进程的运行情况，线程、内存、GC、运行环境信息image-20230210162210301

输入thread可以查看线程详细情况:image-20230210162406096

输入 jad加类的全名可以反编译，这样可以方便我们查看线上代码是否是正确的版本image-20230210162525401

更多命令使用可以用help命令查看，或查看文档：https://arthas.gitee.io/doc/

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