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【性能优化】小伙伴问我性能指标监控怎么做,这次我安排上了!!

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冰河
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发布于: 2020 年 09 月 19 日
【性能优化】小伙伴问我性能指标监控怎么做,这次我安排上了!!

写在前面



在【冰河技术】微信公众号的《【高并发】面试官:性能优化有哪些衡量指标?需要注意什么?》一文中,介绍了性能优化的衡量指标和期间需要注意的事项,属于理论篇的内容。这不,在文章下方就有小伙伴问我:监控怎么做?我理解了他的意思后,今天就安排上了。



小伙伴的疑问



小伙伴:监控怎么做?



我:你指的是?



小伙伴:性能指标。



我:后面会专门写这些文章。





使用JMX监控Tomcat



关于监控的文章,先写些什么呢?想来想去,我们先来写一篇使用JMX监控Tomcat的实战文章吧。好了,我们直接进入主题。



激活Tomcat的JMX远程配置



要通过JMX远程监控Tomcat,首先需要激活Tomcat的JMX远程配置。



① 修改脚本



先修改Tomcat的启动脚本,windows下为bin/catalina.bat(linux下为catalina.sh),添加以下内容,8999是jmxremote使用的端口号,第二个false表示不需要鉴权:



set JMX_REMOTE_CONFIG=-Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=8999 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
set CATALINA_OPTS=%CATALINA_OPTS% %JMX_REMOTE_CONFIG%



要注意以上语句的位置不能太后面,可以加在【if "%OS%" == "Windows_NT" setlocal】一句后的大段的注释后面。



参考官方说明:





② 鉴权



上面的配置是不需要鉴权的,如果需要鉴权则添加的内容为:



set JMX_REMOTE_CONFIG=-Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=8999 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=true -Dcom.sun.management.jmxremote.password.file=../conf/jmxremote.password -Dcom.sun.management.jmxremote.access.file=../conf/jmxremote.access
set CATALINA_OPTS=%CATALINA_OPTS% %JMX_REMOTE_CONFIG%



③ 复制并修改授权文件



$JAVA_HOME/jre/lib/management下有jmxremote.access和jmxremote.password的模板文件,将两个文件复制到$CATALINA_BASE/conf目录下



◆ 修改$CATALINA_BASE/conf/jmxremote.access 添加内容



monitorRole readonly
controlRole readwrite



◆ 修改$CATALINA_BASE/conf/jmxremote.password 添加内容:



monitorRole binghe
controlRole binghe



注意: 如果进行了以上步骤导致Tomcat启动不了,那么很可能是密码文件的权限问题



需要修改jmxremote.password文件的访问权限,只有运行Tomcat的用户才能拥有访问权限 :



Windows的NTFS文件系统下,选中文件,点右键 -->“属性”-->“安全”--> 点“高级”--> 点“更改权限”--> 去掉“从父项继承....”--> 弹出窗口中选“删除”,这样就删除了所有访问权限。再选“添加”--> “高级”--> “立即查找”,选中你的用户(或用户组,如果选用户不行那就选用户组),例administrator,点“确定",“确定"。来到权限项目窗口,勾选“完全控制”,点“确定”,OK了。



官方的提示



The password file should be read-only and only accessible by the operating system user Tomcat is running as.



④验证配置



重新启动Tomcat,在Windows命令行输入“netstat -a”查看配置的端口号是否已打开,如果打开,说明上面的配置成功了。



⑤ 使用jconsole测试JMX



运行$JAVA_HOME/bin目录下的jconsole.exe,打开J2SE监视和管理控制台,然后建立连接,如果是本地的Tomcat则直接选择然后点击连接,如果是远程的,则进入远程选项卡,填写地址、端口号、用户名、口令即可连接。。Mbean属性页中给出了相应的数据,Catalina中是tomcat的,java.lang是jvm的。对于加粗的黑体属性值,需双击一下才可看内容。



代码获取监控指标



  • 关键代码



String jmxURL = "service:jmx:rmi:///jndi/rmi://192.168.10.93:8999/jmxrmi";
JMXServiceURL serviceURL = new JMXServiceURL(jmxURL);
Map map = new HashMap();
// 用户名密码,在jmxremote.password文件中查看
String[] credentials = new String[] { "monitorRole", "tomcat" };
map.put("jmx.remote.credentials", credentials);
JMXConnector connector = JMXConnectorFactory.connect(serviceURL, map);
MBeanServerConnection mbsc = connector.getMBeanServerConnection();
// 端口最好是动态取得
ObjectName threadObjName = new ObjectName("Catalina:type=ThreadPool,name=http-8080");
MBeanInfo mbInfo = mbsc.getMBeanInfo(threadObjName);
// tomcat的线程数对应的属性值
String attrName = "currentThreadCount";
MBeanAttributeInfo[] mbAttributes = mbInfo.getAttributes();
System.out.println("currentThreadCount:" + mbsc.getAttribute(threadObjName, attrName));



  • 完整代码



import java.lang.management.MemoryUsage;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Formatter;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import javax.management.MBeanAttributeInfo;
import javax.management.MBeanInfo;
import javax.management.MBeanServerConnection;
import javax.management.ObjectInstance;
import javax.management.ObjectName;
import javax.management.openmbean.CompositeDataSupport;
import javax.management.remote.JMXConnector;
import javax.management.remote.JMXConnectorFactory;
import javax.management.remote.JMXServiceURL;
/**
* @author binghe
* @description JMX监控Tomcat代码实战
*/
public class JMXTest {
public static void main(String[] args) {
try {
String jmxURL = "service:jmx:rmi:///jndi/rmi://127.0.0.1:8999/jmxrmi";
JMXServiceURL serviceURL = new JMXServiceURL(jmxURL);
Map map = new HashMap();
String[] credentials = new String[] { "monitorRole", "tomcat" };
map.put("jmx.remote.credentials", credentials);
JMXConnector connector = JMXConnectorFactory.connect(serviceURL,map);
MBeanServerConnection mbsc = connector.getMBeanServerConnection();
// 端口最好是动态取得
ObjectName threadObjName = new ObjectName("Catalina:type=ThreadPool,name=http-8080");
MBeanInfo mbInfo = mbsc.getMBeanInfo(threadObjName);
String attrName = "currentThreadCount";// tomcat的线程数对应的属性值
MBeanAttributeInfo[] mbAttributes = mbInfo.getAttributes();
System.out.println("currentThreadCount:" + mbsc.getAttribute(threadObjName, attrName));
// heap
for (int j = 0; j < mbsc.getDomains().length; j++) {
System.out.println("###########" + mbsc.getDomains()[j]);
}
Set MBeanset = mbsc.queryMBeans(null, null);
System.out.println("MBeanset.size() : " + MBeanset.size());
Iterator MBeansetIterator = MBeanset.iterator();
while (MBeansetIterator.hasNext()) {
ObjectInstance objectInstance = (ObjectInstance) MBeansetIterator.next();
ObjectName objectName = objectInstance.getObjectName();
String canonicalName = objectName.getCanonicalName();
System.out.println("canonicalName : " + canonicalName);
if (canonicalName.equals("Catalina:host=localhost,type=Cluster")) {
// Get details of cluster MBeans
System.out.println("Cluster MBeans Details:");
System.out.println("=========================================");
// getMBeansDetails(canonicalName);
String canonicalKeyPropList = objectName.getCanonicalKeyPropertyListString();
}
}
// ------------------------- system ----------------------
ObjectName runtimeObjName = new ObjectName("java.lang:type=Runtime");
System.out.println("厂商:"+ (String) mbsc.getAttribute(runtimeObjName, "VmVendor"));
System.out.println("程序:"+ (String) mbsc.getAttribute(runtimeObjName, "VmName"));
System.out.println("版本:"+ (String) mbsc.getAttribute(runtimeObjName, "VmVersion"));
Date starttime = new Date((Long) mbsc.getAttribute(runtimeObjName,"StartTime"));
SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
System.out.println("启动时间:" + df.format(starttime));
Long timespan = (Long) mbsc.getAttribute(runtimeObjName, "Uptime");
System.out.println("连续工作时间:" + JMXTest.formatTimeSpan(timespan));
// ------------------------ JVM -------------------------
// 堆使用率
ObjectName heapObjName = new ObjectName("java.lang:type=Memory");
MemoryUsage heapMemoryUsage = MemoryUsage.from((CompositeDataSupport) mbsc.getAttribute(heapObjName,"HeapMemoryUsage"));
long maxMemory = heapMemoryUsage.getMax();// 堆最大
long commitMemory = heapMemoryUsage.getCommitted();// 堆当前分配
long usedMemory = heapMemoryUsage.getUsed();
System.out.println("heap:" + (double) usedMemory * 100 / commitMemory + "%");// 堆使用率
MemoryUsage nonheapMemoryUsage = MemoryUsage.from((CompositeDataSupport) mbsc.getAttribute(heapObjName,"NonHeapMemoryUsage"));
long noncommitMemory = nonheapMemoryUsage.getCommitted();
long nonusedMemory = heapMemoryUsage.getUsed();
System.out.println("nonheap:" + (double) nonusedMemory * 100 / noncommitMemory + "%");
ObjectName permObjName = new ObjectName("java.lang:type=MemoryPool,name=Perm Gen");
MemoryUsage permGenUsage = MemoryUsage.from((CompositeDataSupport) mbsc.getAttribute(permObjName, "Usage"));
long committed = permGenUsage.getCommitted();// 持久堆大小
long used = heapMemoryUsage.getUsed();//
System.out.println("perm gen:" + (double) used * 100 / committed + "%");// 持久堆使用率
// -------------------- Session ---------------
ObjectName managerObjName = new ObjectName("Catalina:type=Manager,*");
Set<ObjectName> s = mbsc.queryNames(managerObjName, null);
for (ObjectName obj : s) {
System.out.println("应用名:" + obj.getKeyProperty("path"));
ObjectName objname = new ObjectName(obj.getCanonicalName());
System.out.println("最大会话数:" + mbsc.getAttribute(objname, "maxActiveSessions"));
System.out.println("会话数:" + mbsc.getAttribute(objname, "activeSessions"));
System.out.println("活动会话数:" + mbsc.getAttribute(objname, "sessionCounter"));
}
// ----------------- Thread Pool ----------------
ObjectName threadpoolObjName = new ObjectName("Catalina:type=ThreadPool,*");
Set<ObjectName> s2 = mbsc.queryNames(threadpoolObjName, null);
for (ObjectName obj : s2) {
System.out.println("端口名:" + obj.getKeyProperty("name"));
ObjectName objname = new ObjectName(obj.getCanonicalName());
System.out.println("最大线程数:" + mbsc.getAttribute(objname, "maxThreads"));
System.out.println("当前线程数:" + mbsc.getAttribute(objname, "currentThreadCount"));
System.out.println("繁忙线程数:" + mbsc.getAttribute(objname, "currentThreadsBusy"));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static String formatTimeSpan(long span) {
long minseconds = span % 1000;
span = span / 1000;
long seconds = span % 60;
span = span / 60;
long mins = span % 60;
span = span / 60;
long hours = span % 24;
span = span / 24;
long days = span;
return (new Formatter()).format("%1$d天 %2$02d:%3$02d:%4$02d.%5$03d", days, hours, mins, seconds, minseconds).toString();
}
}



Tomcat9 JVM参数调优



修改配置



#要添加在tomcat 的bin 下catalina.sh 里添加
JAVA_OPTS="-Xms1024m -Xmx2048m -Xss2048K -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m"



参数说明



  • -Xms 初始化内存大小,一般设置为和Xmx一致,避免每次垃圾回收后重新分配内存

  • -Xmx 最大可用内存

  • -Xmn 年轻代大小

  • -Xss 设置每个线程栈的大小

  • -XX:MetaspaceSize=512M 初始元空间大小,达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载,同时GC会对该值进行调整:如果释放了大量的空间,就适当降低该值;如果释放了很少的空间,那么在不超过MaxMetaspaceSize时,适当提高该值。

  • -XX:MaxMetaspaceSize=512M

  • -XX:+UseConcMarkSweepGC 并发标记清除(CMS)收集器

  • -XX:+CMSClassUnloadingEnabled

  • -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 表示当JVM发生OOM时,自动生成DUMP文件。

  • -XX:HeapDumpPath=${目录}参数表示生成DUMP文件的路径,也可以指定文件名称,例如:XX:HeapDumpPath=${目录}/javaheapdump.hprof。如果不指定文件名,默认为:java<pid><date><time>_heapDump.hprof。



Tomcat 相关参数优化



连接数,线程数,缓存,修改server.xml



打开被注释的默认连接池配置。



默认配置如下所示:



<!--
<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
maxThreads="150" minSpareThreads="4"/>
-->



修改实例:



<Executor name="tomcatThreadPool" namePrefix="catalina-exec-"
maxThreads="150"
minSpareThreads="100"
prestartminSpareThreads="true"
maxQueueSize="100"/>



参数说明:



  • name:线程名称

  • namePrefix:线程前缀

  • maxThreads:最大并发连接数,不配置时默认200,一般建议设置500~ 800 ,要根据自己的硬件设施条件和实际业务需求而定。

  • minSpareThreads:Tomcat启动初始化的线程数,默认值25

  • prestartminSpareThreads:在tomcat初始化的时候就初始化minSpareThreads的值, 不设置trueminSpareThreads 的值就没啥效果了 。

  • maxQueueSize:最大的等待队列数,超过则拒绝请求



修改后的配置如下所示:



<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
connectionTimeout="20000"
redirectPort="8443"
executor="tomcatThreadPool"
enableLookups="false"
maxIdleTime="60000"
acceptCount="100"
maxPostSize="10485760"
acceptorThreadCount="2"
disableUploadTimeout="true"
URIEncoding="utf-8"
keepAliveTimeout ="6000"
maxKeppAliveRequests="500"
/>



参数说明:



  • port:连接端口。

  • protocol:连接器使用的传输方式。

  • executor: 连接器使用的线程池名称

  • enableLookups:禁用DNS 查询

  • maxIdleTime:线程空闲时间,超过该时间后,空闲线程会被销毁,默认值为6000(1分钟),单位毫秒。

  • acceptCount:指定当所有可以使用的处理请求的线程数都被使用时,可以放到处理队列中的请求数,超过这个数的请求将不予处理,默认设置 100 。

  • maxPostSize:限制 以FORM URL 参数方式的POST请求的内容大小,单位字节,默认是 2097152(2兆),10485760 为 10M。如果要禁用限制,则可以设置为 -1。

  • acceptorThreadCount: 用于接收连接的线程的数量,默认值是1。一般这个指需要改动的时候是因为该服务器是一个多核CPU,如果是多核 CPU 一般配置为 2。

  • disableUploadTimeOut:允许Servlet容器,正在执行使用一个较长的连接超时值,以使Servlet有较长的时间来完成它的执行,默认值为false。

  • keepAliveTimeout - 表示在下次请求过来之前,tomcat保持该连接多久。这就是说假如客户端不断有请求过来,且未超过过期时间,则该连接将一直保持。

  • maxKeepAliveRequests -表示该连接最大支持的请求数。超过该请求数的连接也将被关闭(此时就会返回一个Connection: close头给客户端).(maxKeepAliveRequests="1"代表禁用长连接)(1表示禁用,-1表示不限制个数,默认100个。一般设置在100~200之间)



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发布于: 2020 年 09 月 19 日阅读数: 47
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公众号:冰河技术 2020.05.29 加入

Mykit系列开源框架发起者、核心架构师和开发者,《海量数据处理与大数据技术实战》与《MySQL开发、优化与运维实战》作者。【冰河技术】微信公众号作者。

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