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原创

JVM - 性能问题快速定位

2023-12-06 03:30:47
3
0

JDK自带工具能帮助我们分析内存问题,给一个系统定位问题的时候,知识、经验是关键基础。数据是一句,工具是运用只是处理数据点手段。这里的数据包括:运行日志、异常堆栈、GC日志、线程快照(threaddump/javacore文件)、堆转储快照(heapdump/hprof文件)等。JDK命令行工具大多数是jdk/lib/tools/jar类库的一层薄包装而已,他们的主要功能代码是在tools类库中实现的。

命令行工具
jps 虚拟机进程状况工具
JVM Process Status Tool,显示指定系统内所有HotSpot虚拟机进程,功能和ps命令类似。使用频率最高,因为其他JDK工具大多需要输入他查询到的LVMID来确定要监控的是哪一个虚拟机进程。

1 jps
2 jps -v 可以查看虚拟机启动时显示指定的参数列表


jstat 虚拟机统计信息监视工具
JVM Statistics Monitoring Tool 是用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具。他可以显示本地或远程虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据。

1 jstat [ option vmid [ interval [ s | ms]  [count] ] ]

选项option 代表着用户希望查询的虚拟机信息,主要分为三类:类装载、垃圾收集、运行期编译状况。

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堆状况,包括Eden区、两个survivor区、老年代、永久代的容量、已用空间、GC时间合记的时间
gcutil 监视内容与gc基本相同,输出主要关注空间占用总空间的百分比。
compiler 输出JIT编译器编译过的方法、耗时等信息。
查看垃圾回收情况
例子:jstat -gc 2764 250 20 每250毫秒查询进程2764进程的垃圾回收情况,一共查询20次。
来瞅瞅

分别是两个Survivor区Eden区,老年代,永久代,Minor GC次数,MinorGC耗时,FullGC次数,FullGC耗时,总GC耗时

如果FullGC次数多又久那就要分析问题了,可能是配置内存太少,请出jmap

如果内存飚高,一直不回收,看YGC又很少,一般可以通过修改启动参数xmx设置小点来解决

查看类加载


分别为装载的类、装载的大小,卸载的类数量、卸载类的大小、装载和卸载类花费的时间

jinfo Java配置信息工具
Configuration Info for Java的作用是实时地查看和调整虚拟机各项参数。

jinfo [ option ] pid
1
jmap Java内存映像工具
Memory Map for Java 用于生成堆转储快照(一般称为heapdump 或 dump文件)。如果不适用jmap命令,要想获取Java堆转储快照,还有暴力手段:-XX: +HeapDumpOnOutOfMemoryError,可以让虚拟机在OOM异常出现之后自动生成dump文件。
jmap的作用并不仅仅是为了获取dump文件,还可以查询finalize执行队列、Java对和永久代的详细信息,如空间使用率、当前用的是哪种收集器等。

$ jmap
Usage:
    jmap [option] <pid>
        (to connect to running process)
    jmap [option] <executable <core>
        (to connect to a core file)
    jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to remote debug server)

where <option> is one of:
    <none>               to print same info as Solaris pmap
    -heap                to print java heap summary
    -histo[:live]        to print histogram of java object heap; if the "live"
                         suboption is specified, only count live objects
    -clstats             to print class loader statistics
    -finalizerinfo       to print information on objects awaiting finalization
    -dump:<dump-options> to dump java heap in hprof binary format
                         dump-options:
                           live         dump only live objects; if not specified,
                                        all objects in the heap are dumped.
                           format=b     binary format
                           file=<file>  dump heap to <file>
                         Example: jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>
    -F                   force. Use with -dump:<dump-options> <pid> or -histo
                         to force a heap dump or histogram when <pid> does not
                         respond. The "live" suboption is not supported
                         in this mode.
    -h | -help           to print this help message
    -J<flag>             to pass <flag> directly to the runtime system


常用option

dump 生成Java堆转储快照
heap 显示Java堆栈详细信息,如使用的回收器、参数配置等等,仅在Linux/Solaris平台下有效。
histo[:live] 显示存活的内存对象
# 生产环境慎用jmap,可能会手动造成Full GC
# 生产常用,实例最多的类 只显示前10个 。head -10就不解释了,-n是以数字大小排序,-r方向排序,-k 2排序依据是第二列数据
jmap -histo:live pid | sort -n -r -k 2 | head -10
# 统计合计容量前十的类
A:jmap -histo pid | sort -n -r -k 3 | head 10

jhat 虚拟机堆转储快照分析工具
JVM Heap Analysis Tool.jhat内置了一个微型的HTTP/HTML服务器,生成dump文件的分析结果后,可以在浏览器查看,但是实用性并不高。

jstack Java堆栈跟踪工具
jstack一般用来分析cpu飙高的问题,可能是死循环或者死锁,请求外部资源导致长时间等待,当然做性能压测的时候也会影响到CPU,可以查看各个线程的堆栈信息

首先确定要分析的进程,一般通过top或者jps命令来确定哪个进程的cpu使用率有问题
确定要分析的线程,利用 top -H -p pid来找到线程的编号,此时要转成16进制,可以在前端使用pid..toString(16)来转换或者计算器程序员模式转
锁定线程后,用jstack pid > xxx.log命令打印文件到本地,查看该文件找到 nid为线程编号的堆栈信息来定位问题
分析堆栈,业务代码就好处理了,直接看代码。但有时是线程池的问题,如下堆栈信息,corePoolSize为0就会出现CPU打满的状态,但是这块也是看的博客,具体还要再研究一下。

 

其中线程状态也就是JAVA定义的几个
"pool-1-thread-1" - Thread t@10
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.poll(ScheduledThreadPoolExecutor.java:809)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1066)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1127)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

可视化工具
JConsole
JConsole在JDK1.5时期就已经提供的虚拟机监控工具,Java Monitoring and Management Console 是一种基于JMX的可视化监视、管理工具。他管理部分的功能是针对JMX MBean 进行管理。

VisualVM
All-in-One Java Troubleshooting Tool 是目前为止随JDK发布的功能最强大的运行监视和故障处理程序。不需要被监视的程序基于特殊Agent裕兴。

生成、浏览堆转储快照
分析程序性能
BTrace 动态日志跟踪 本身也是可以独立运行的程序,作用是在不停止目标程序运行的前提下,通过HotSpot虚拟机的HotSwap技术动态加入原本并不存在的调试代码。
MAT
eclipse插件

JVM - 性能监控工具及定位方法 (OOM、CPU 飙高)

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l****n
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JVM - 性能问题快速定位

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JDK自带工具能帮助我们分析内存问题,给一个系统定位问题的时候,知识、经验是关键基础。数据是一句,工具是运用只是处理数据点手段。这里的数据包括:运行日志、异常堆栈、GC日志、线程快照(threaddump/javacore文件)、堆转储快照(heapdump/hprof文件)等。JDK命令行工具大多数是jdk/lib/tools/jar类库的一层薄包装而已,他们的主要功能代码是在tools类库中实现的。

命令行工具
jps 虚拟机进程状况工具
JVM Process Status Tool,显示指定系统内所有HotSpot虚拟机进程,功能和ps命令类似。使用频率最高,因为其他JDK工具大多需要输入他查询到的LVMID来确定要监控的是哪一个虚拟机进程。

1 jps
2 jps -v 可以查看虚拟机启动时显示指定的参数列表


jstat 虚拟机统计信息监视工具
JVM Statistics Monitoring Tool 是用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具。他可以显示本地或远程虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据。

1 jstat [ option vmid [ interval [ s | ms]  [count] ] ]

选项option 代表着用户希望查询的虚拟机信息,主要分为三类:类装载、垃圾收集、运行期编译状况。

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堆状况,包括Eden区、两个survivor区、老年代、永久代的容量、已用空间、GC时间合记的时间
gcutil 监视内容与gc基本相同,输出主要关注空间占用总空间的百分比。
compiler 输出JIT编译器编译过的方法、耗时等信息。
查看垃圾回收情况
例子:jstat -gc 2764 250 20 每250毫秒查询进程2764进程的垃圾回收情况,一共查询20次。
来瞅瞅

分别是两个Survivor区Eden区,老年代,永久代,Minor GC次数,MinorGC耗时,FullGC次数,FullGC耗时,总GC耗时

如果FullGC次数多又久那就要分析问题了,可能是配置内存太少,请出jmap

如果内存飚高,一直不回收,看YGC又很少,一般可以通过修改启动参数xmx设置小点来解决

查看类加载


分别为装载的类、装载的大小,卸载的类数量、卸载类的大小、装载和卸载类花费的时间

jinfo Java配置信息工具
Configuration Info for Java的作用是实时地查看和调整虚拟机各项参数。

jinfo [ option ] pid
1
jmap Java内存映像工具
Memory Map for Java 用于生成堆转储快照(一般称为heapdump 或 dump文件)。如果不适用jmap命令,要想获取Java堆转储快照,还有暴力手段:-XX: +HeapDumpOnOutOfMemoryError,可以让虚拟机在OOM异常出现之后自动生成dump文件。
jmap的作用并不仅仅是为了获取dump文件,还可以查询finalize执行队列、Java对和永久代的详细信息,如空间使用率、当前用的是哪种收集器等。

$ jmap
Usage:
    jmap [option] <pid>
        (to connect to running process)
    jmap [option] <executable <core>
        (to connect to a core file)
    jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to remote debug server)

where <option> is one of:
    <none>               to print same info as Solaris pmap
    -heap                to print java heap summary
    -histo[:live]        to print histogram of java object heap; if the "live"
                         suboption is specified, only count live objects
    -clstats             to print class loader statistics
    -finalizerinfo       to print information on objects awaiting finalization
    -dump:<dump-options> to dump java heap in hprof binary format
                         dump-options:
                           live         dump only live objects; if not specified,
                                        all objects in the heap are dumped.
                           format=b     binary format
                           file=<file>  dump heap to <file>
                         Example: jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>
    -F                   force. Use with -dump:<dump-options> <pid> or -histo
                         to force a heap dump or histogram when <pid> does not
                         respond. The "live" suboption is not supported
                         in this mode.
    -h | -help           to print this help message
    -J<flag>             to pass <flag> directly to the runtime system


常用option

dump 生成Java堆转储快照
heap 显示Java堆栈详细信息,如使用的回收器、参数配置等等,仅在Linux/Solaris平台下有效。
histo[:live] 显示存活的内存对象
# 生产环境慎用jmap,可能会手动造成Full GC
# 生产常用,实例最多的类 只显示前10个 。head -10就不解释了,-n是以数字大小排序,-r方向排序,-k 2排序依据是第二列数据
jmap -histo:live pid | sort -n -r -k 2 | head -10
# 统计合计容量前十的类
A:jmap -histo pid | sort -n -r -k 3 | head 10

jhat 虚拟机堆转储快照分析工具
JVM Heap Analysis Tool.jhat内置了一个微型的HTTP/HTML服务器,生成dump文件的分析结果后,可以在浏览器查看,但是实用性并不高。

jstack Java堆栈跟踪工具
jstack一般用来分析cpu飙高的问题,可能是死循环或者死锁,请求外部资源导致长时间等待,当然做性能压测的时候也会影响到CPU,可以查看各个线程的堆栈信息

首先确定要分析的进程,一般通过top或者jps命令来确定哪个进程的cpu使用率有问题
确定要分析的线程,利用 top -H -p pid来找到线程的编号,此时要转成16进制,可以在前端使用pid..toString(16)来转换或者计算器程序员模式转
锁定线程后,用jstack pid > xxx.log命令打印文件到本地,查看该文件找到 nid为线程编号的堆栈信息来定位问题
分析堆栈,业务代码就好处理了,直接看代码。但有时是线程池的问题,如下堆栈信息,corePoolSize为0就会出现CPU打满的状态,但是这块也是看的博客,具体还要再研究一下。

 

其中线程状态也就是JAVA定义的几个
"pool-1-thread-1" - Thread t@10
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.poll(ScheduledThreadPoolExecutor.java:809)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1066)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1127)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

可视化工具
JConsole
JConsole在JDK1.5时期就已经提供的虚拟机监控工具,Java Monitoring and Management Console 是一种基于JMX的可视化监视、管理工具。他管理部分的功能是针对JMX MBean 进行管理。

VisualVM
All-in-One Java Troubleshooting Tool 是目前为止随JDK发布的功能最强大的运行监视和故障处理程序。不需要被监视的程序基于特殊Agent裕兴。

生成、浏览堆转储快照
分析程序性能
BTrace 动态日志跟踪 本身也是可以独立运行的程序,作用是在不停止目标程序运行的前提下,通过HotSpot虚拟机的HotSwap技术动态加入原本并不存在的调试代码。
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