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吃透 JVM 诊断方法与工具使用

作者:EquatorCoco
  • 2024-09-12
    福建
  • 本文字数:12117 字

    阅读完需:约 40 分钟

JVM(Java 虚拟机)是 Java 程序运行的基础环境,它提供了内存管理、线程管理和性能监控等功能。吃透 JVM 诊断方法,可以帮助开发者更有效地解决 Java 应用在运行时遇到的问题。以下是一些常见的 JVM 诊断方法:


1、使用 JConsole:

  • JConsole 是一个可视化监控工具,可以连接到本地或远程的 JVM 实例,查看内存使用情况、线程状态、类加载信息等。


2、使用 VisualVM:

  • VisualVM 提供了更丰富的功能,包括线程分析、内存泄漏分析、GC 日志分析等。


3、使用 jstack:

  • jstack 是一个命令行工具,可以生成 Java 线程的快照,用于分析线程的状态和死锁问题。


4、使用 jmap:

  • jmap 可以用来生成堆转储快照(heap dump),分析内存使用情况,查找内存泄漏。


5、使用 jstat:

  • jstat 提供了运行中的 JVM 实例的性能数据,包括类加载、内存、垃圾回收等统计信息。


6、使用 jcmd:

  • jcmd 是一个多功能命令行工具,可以执行各种诊断命令,如获取线程栈、内存信息等。


7、分析 GC 日志:

  • 垃圾收集器(GC)的日志包含了垃圾回收的详细信息,通过分析这些日志可以了解 GC 的行为和性能瓶颈。


8、使用 MAT(Memory Analyzer Tool):

  • MAT 是一个强大的堆转储分析工具,可以帮助开发者分析内存使用情况,查找内存泄漏。


9、使用 Profilers:

  • 使用性能分析工具(如 YourKit, JProfiler)可以帮助开发者了解应用程序的性能瓶颈。


通过这些方法,你可以更深入地了解 JVM 的内部工作机制,从而更有效地诊断和解决 Java 应用中的问题。下面 让我们一一来讲解使用方法。


1. 使用 JConsole


模拟示例代码来演示 JConsole 工具的使用,我们可以创建一个简单的 Java 应用程序,它将展示内存使用、线程监控和 GC 活动。然后,我们将使用 JConsole 来监控这个应用程序。


示例 Java 应用程序代码


import java.util.ArrayList;import java.util.List;
public class JConsoleDemo { private static final int LIST_SIZE = 1000; private static List<Object> list = new ArrayList<>();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 模拟内存使用增长 for (int i = 0; i < 5; i++) { list.add(new byte[1024 * 1024]); // 添加1MB数据 Thread.sleep(1000); // 模拟延迟 System.out.println("Memory used: " + (i + 1) + "MB"); }
// 模拟线程活动 Thread thread1 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("Thread 1 is running"); try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } });
Thread thread2 = new Thread(() -> { while (true) { synchronized (JConsoleDemo.class) { System.out.println("Thread 2 is running"); } try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } });
thread1.start(); thread2.start();
// 模拟GC活动 Runtime.getRuntime().gc(); }}
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使用 JConsole 监控示例应用程序


1、编译并运行示例应用程序

  • 使用javac JConsoleDemo.java编译 Java 代码。

  • 使用java -classpath . JConsoleDemo运行应用程序。


2、启动 JConsole

  • 在命令行中输入jconsole并回车。


3、连接到应用程序

  • 在 JConsole 中,选择"连接",然后从列表中选择正在运行的 JConsoleDemo 应用程序。


4、监控内存使用

  • 在"内存"标签页中,观察堆内存的变化。你应该能看到随着程序运行,内存使用量逐渐增加。


5、监控线程状态

  • 切换到"线程"标签页,查看线程的活动。注意线程 1 和线程 2 的运行情况。


6、分析线程死锁

  • 如果线程 2 在同步块中等待,而线程 1 尝试获取同一个锁,这将导致死锁。使用"Find Deadlocked Threads"功能来检测。


7、监控 GC 活动

  • 回到"内存"标签页,查看 GC 的统计信息,如 GC 次数和 GC 时间。


8、生成堆转储

  • 如果需要进一步分析内存使用情况,可以在"内存"标签页中使用"Dump Heap"功能生成堆转储。


9、监控 MBeans

  • 如果应用程序注册了自定义 MBeans,可以在"MBeans"标签页中查看它们。


通过这个示例,你可以了解如何使用 JConsole 来监控 Java 应用程序的内存使用、线程状态和 GC 活动。这些信息对于诊断性能问题和优化应用程序至关重要。


2. 使用 VisualVM


VisualVM 是一个强大的多合一工具,它提供了对 Java 应用程序的深入分析,包括 CPU、内存、线程和 GC 等。下面是一个简单的 Java 应用程序示例,它将展示如何使用 VisualVM 来监控和分析。


示例 Java 应用程序代码


public class VisualVMDemo {    private static final int ARRAY_SIZE = 1000;    private static final Object lock = new Object();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 创建一个大数组以模拟内存使用 Object[] largeArray = new Object[ARRAY_SIZE];
// 创建线程以模拟CPU使用和线程活动 Thread cpuIntensiveThread = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 10000; i++) { // 模拟CPU密集型任务 for (int j = 0; j < 100000; j++) { // 空循环体 } } });
// 创建线程以模拟线程死锁 Thread thread1 = new Thread(() -> { synchronized (lock) { System.out.println("Thread 1 acquired lock"); try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } synchronized (VisualVMDemo.class) { System.out.println("Thread 1 acquired second lock"); } } });
Thread thread2 = new Thread(() -> { synchronized (VisualVMDemo.class) { System.out.println("Thread 2 acquired second lock"); try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } synchronized (lock) { System.out.println("Thread 2 acquired lock"); } } });
// 启动线程 cpuIntensiveThread.start(); thread1.start(); thread2.start();
// 模拟内存泄漏 while (true) { // 持续创建对象但不释放引用 largeArray[(int) (Math.random() * ARRAY_SIZE)] = new Object(); Thread.sleep(10); } }}
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使用 VisualVM 监控示例应用程序


1、编译并运行示例应用程序

  • 使用javac VisualVMDemo.java编译 Java 代码。

  • 使用java -classpath . VisualVMDemo运行应用程序。


2、启动 VisualVM

  • 在命令行中输入visualvm并回车。


3、连接到应用程序

  • VisualVM 会自动检测到运行中的 Java 应用程序。如果没有自动检测到,你可以使用"添加 JMX 连接"手动添加。


4、监控 CPU 使用

  • 在"监视"选项卡中,查看 CPU 的"当前"和"历史"使用情况。


5、监控内存使用

  • 在"监视"选项卡中,查看堆内存和非堆内存的使用情况。


6、分析内存泄漏

  • 使用"内存"选项卡,点击"GC"按钮来触发垃圾回收,然后观察是否有对象没有被回收,这可能表明内存泄漏。


7、分析线程死锁

  • 在"线程"选项卡中,查找死锁的线程。VisualVM 会显示死锁的线程和它们的调用栈。


8、分析 GC 活动

  • 在"监视"选项卡中,查看 GC 的统计信息,如 GC 次数、GC 持续时间等。


9、生成堆转储

  • 在"内存"选项卡中,点击"堆转储"按钮来生成堆转储文件,然后使用分析工具进一步分析。


10、分析采样 CPU Profile

  • 在"CPU"选项卡中,启动 CPU 分析器,查看哪些方法占用了最多的 CPU 时间。


11、查看应用程序的类加载信息

  • 在"类"选项卡中,查看已加载的类和它们的加载时间。


通过这个示例,你可以了解 VisualVM 的多种功能,包括 CPU 分析、内存分析、线程分析和 GC 分析等。这些工具可以帮助你诊断和优化 Java 应用程序的性能问题。


3. 使用 jstack


jstack是一个命令行工具,它用于生成 Java 线程的堆栈跟踪,这对于分析线程状态和死锁问题非常有用。下面是一个简单的 Java 应用程序示例,它将演示如何使用jstack来获取线程的堆栈跟踪。


示例 Java 应用程序代码


public class JStackDemo {    public static void main(String[] args) {        // 创建一个示例对象,用于在堆栈跟踪中识别        Object exampleObject = new Object();
// 创建两个线程,它们将尝试获取同一个锁,导致死锁 Thread thread1 = new Thread(new DeadlockDemo("Thread-1", exampleObject, true)); Thread thread2 = new Thread(new DeadlockDemo("Thread-2", exampleObject, false));
thread1.start(); thread2.start(); }}
class DeadlockDemo implements Runnable { private final String name; private final Object lock1; private final boolean lockOrder;
public DeadlockDemo(String name, Object lock1, boolean lockOrder) { this.name = name; this.lock1 = lock1; this.lockOrder = lockOrder; }
@Override public void run() { System.out.println(name + " started");
if (lockOrder) { synchronized (lock1) { System.out.println(name + " acquired lock1"); try { Thread.sleep(500); // 模拟工作 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } synchronized (JStackDemo.class) { System.out.println(name + " acquired lock2"); } } } else { synchronized (JStackDemo.class) { System.out.println(name + " acquired lock2"); try { Thread.sleep(500); // 模拟工作 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } synchronized (lock1) { System.out.println(name + " acquired lock1"); } } } }}
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使用jstack获取线程堆栈跟踪


1、编译并运行示例应用程序

  • 使用javac JStackDemo.java编译 Java 代码。

  • 使用java -classpath . JStackDemo运行应用程序。


2、获取 Java 进程 ID

  • 在命令行中使用jps命令查看所有 Java 进程及其 PID。


3、使用jstack获取堆栈跟踪

  • 假设你的 Java 应用程序的 PID 是 1234,使用以下命令获取线程堆栈跟踪:


jstack 1234     
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4、分析输出

  • jstack命令将输出所有线程的堆栈跟踪。你可以查看每个线程的状态和它们调用的方法。


5、查找死锁

  • 在输出中,jstack会特别标记死锁的线程,并显示死锁循环。例如:


    Found one Java-level deadlock:    ===================    "Thread-1":        at JStackDemo$DeadlockDemo.run(JStackDemo.java:23)        - waiting to lock monitor 0x00000007f7e8b8400 (object 0x00000007f7e8b8420, a java.lang.Class)        - locked ownable synchronizer 0x00000007f7e8b8420 (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync)    "Thread-2":        at JStackDemo$DeadlockDemo.run(JStackDemo.java:23)        - waiting to lock monitor 0x00000007f7e8b8420 (object 0x00000007f7e8b8420, a java.lang.Class)        - locked ownable synchronizer 0x00000007f7e8b8400 (a java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync)    Java stack information for the threads listed above:    ===================================================    "Thread-1":            at JStackDemo$DeadlockDemo.run(JStackDemo.java:23)            - waiting to lock <0x00000007f7e8b8400>            - locked <0x00000007f7e8b8420>    "Thread-2":            at JStackDemo$DeadlockDemo.run(JStackDemo.java:23)            - waiting to lock <0x00000007f7e8b8420>            - locked <0x00000007f7e8b8400>
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6、解决死锁

  • 根据jstack的输出,你可以分析死锁的原因,并修改代码来避免死锁,例如通过确保所有线程以相同的顺序获取锁。


通过这个示例,你可以看到jstack是一个强大的工具,可以帮助你快速诊断线程问题和死锁。


4. 使用 jmap


jmap是一个命令行实用程序,用于生成 Java 堆转储快照或连接到正在运行的 Java 虚拟机(JVM)并检索有关堆的有用信息。下面是一个简单的 Java 应用程序示例,它将演示如何使用jmap来生成堆转储文件。


示例 Java 应用程序代码


public class JmapDemo {    private static final int LIST_SIZE = 10000;
public static void main(String[] args) { List<Object> list = new ArrayList<>();
// 填充列表以使用大量内存 for (int i = 0; i < LIST_SIZE; i++) { list.add(new byte[1024]); // 每个元素1KB }
// 为了保持对象活跃,防止被GC回收 keepReference(list); }
private static void keepReference(List<Object> list) { // 此方法保持对list的引用,防止其被回收 while (true) { try { // 让线程休眠,模拟长时间运行的服务 Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } }}
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使用jmap生成堆转储文件


1、编译并运行示例应用程序

  • 使用javac JmapDemo.java编译 Java 代码。

  • 使用java -classpath . JmapDemo运行应用程序。


2、获取 Java 进程 ID

  • 在命令行中使用jps命令查看所有 Java 进程及其 PID。


3、使用jmap生成堆转储

  • 假设你的 Java 应用程序的 PID 是 1234,使用以下命令生成堆转储文件:

jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof 1234
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  • 这个命令会生成一个名为heapdump.hprof的堆转储文件。


4、分析堆转储文件

  • 使用 MAT(Memory Analyzer Tool)或其他堆分析工具打开heapdump.hprof文件,分析内存使用情况和潜在的内存泄漏。


5、使用jmap打印堆信息

  • 如果你只需要查看堆的概览信息,可以使用:

jmap -heap 1234
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  • 这将打印出堆的详细信息,包括使用的内存、最大内存、GC 策略等。


6、使用jmap打印类加载信息

  • 要查看类加载器的统计信息,可以使用:

jmap -clstats 1234
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  • 这将打印出已加载的类的数量和相关信息。


7、使用jmap打印 finalizer 队列

  • 如果你怀疑有对象因为等待finalize()方法而被保留在内存中,可以使用:

jmap -finalizerinfo 1234
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  • 这将打印出等待finalize()方法的对象的信息。


通过这个示例,你可以看到jmap是一个有用的工具,可以帮助你诊断内存相关问题,如内存泄漏和高内存使用。生成的堆转储文件可以进一步使用其他分析工具进行深入分析。


5. 使用 jstat


jstat是 JDK 提供的一个命令行工具,用于实时监控 JVM 的性能指标,如类加载、内存、垃圾收集等。下面是一个简单的 Java 应用程序示例,它将演示如何使用jstat来监控 JVM 的运行情况。


示例 Java 应用程序代码


public class JstatDemo {    private static final int ARRAY_SIZE = 1000000;    private static final byte[] data = new byte[1024 * 1024]; // 1MB数组
public static void main(String[] args) { // 模拟内存分配 for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++) { if (i % 100000 == 0) { // 模拟间歇性的内存分配 data = new byte[1024 * 1024]; } }
// 模拟长时间运行的服务 while (true) { try { Thread.sleep(1000); // 休眠1秒 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } }}
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使用jstat监控 JVM 性能指标


1、编译并运行示例应用程序

  • 使用javac JstatDemo.java编译 Java 代码。

  • 使用java -classpath . JstatDemo运行应用程序。


2、获取 Java 进程 ID

  • 在命令行中使用jps命令查看所有 Java 进程及其 PID。


3、使用jstat监控 GC 活动

  • 假设你的 Java 应用程序的 PID 是 1234,使用以下命令监控 GC 活动:

jstat -gc 1234
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  • 这将显示 GC 相关的统计信息,如 S0C、S1C、S0U、S1U(年轻代大小和使用情况)、EC、EU、OC、OU、MC、MU 等。


4、监控类加载信息

  • 使用以下命令监控类加载器的统计信息:

jstat -class 1234
复制代码
  • 这将显示已加载的类数量、已卸载的类数量等信息。


5、监控编译方法信息

  • 使用以下命令监控 JIT 编译器的统计信息:

jstat -compiler 1234
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  • 这将显示编译任务的数量、编译时间等信息。


6、监控内存使用情况

  • 使用以下命令监控内存使用情况:

jstat -gcutil 1234
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  • 这将显示堆内存的利用率,包括年轻代和老年代。


7、监控线程活动

  • 使用以下命令监控线程的统计信息:

jstat -thread 1234
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  • 这将显示线程总数、存活线程数、峰值线程数等信息。


8、监控同步阻塞信息

  • 使用以下命令监控同步阻塞信息:

jstat -sync 1234
复制代码
  • 这将显示同步操作的统计信息,如监视器锁的争用情况。


通过这个示例,你可以看到jstat是一个实时监控工具,可以帮助你了解 JVM 的运行状况,特别是在性能调优和故障排查时非常有用。通过监控不同的性能指标,你可以快速定位问题并采取相应的措施。


6. 使用 jcmd


jcmd 是一个多功能的命令行工具,用于执行管理和诊断命令,获取有关 Java 虚拟机(JVM)和 Java 应用程序的信息。下面是一个简单的 Java 应用程序示例,它将演示如何使用 jcmd 来监控和管理 JVM 的运行情况。


示例 Java 应用程序代码


public class JcmdDemo {    private static final int LIST_SIZE = 10000;
public static void main(String[] args) { List<Object> list = new ArrayList<>();
// 填充列表以使用大量内存 for (int i = 0; i < LIST_SIZE; i++) { list.add(new byte[1024]); // 每个元素1KB }
// 模拟长时间运行的服务 while (true) { try { Thread.sleep(1000); // 休眠1秒 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } }}
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使用jcmd监控和管理 JVM


1、编译并运行示例应用程序

  • 使用javac JcmdDemo.java编译 Java 代码。

  • 使用java -classpath . JcmdDemo运行应用程序。


2、获取 Java 进程 ID

  • 在命令行中使用jps命令查看所有 Java 进程及其 PID。


3、使用jcmd获取 JVM 信息

  • 假设你的 Java 应用程序的 PID 是 1234,使用以下命令获取 JVM 的基本信息:

jcmd 1234 Help
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  • 这将显示所有可用的jcmd命令及其说明。


4、获取线程堆栈跟踪

  • 使用以下命令获取所有线程的堆栈跟踪:

jcmd 1234 Thread.print
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  • 这将输出每个线程的调用栈。


5、监控 GC 活动

  • 使用以下命令监控 GC 活动:

jcmd 1234 GC.class_histogram
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  • 这将显示所有加载的类的统计信息。


6、生成堆转储文件

  • 使用以下命令生成堆转储文件:

jcmd 1234 GC.heap_dump /path/to/heapdump.hprof
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  • 这将生成一个名为heapdump.hprof的堆转储文件,你可以使用 MAT(Memory Analyzer Tool)或其他堆分析工具进行分析。


7、监控内存使用情况

  • 使用以下命令监控内存使用情况:

jcmd 1234 GC.heap_info
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  • 这将显示堆内存的详细信息,包括年轻代和老年代的大小。


8、监控线程状态

  • 使用以下命令监控线程状态:

jcmd 1234 Thread.print
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  • 这将显示所有线程的状态和堆栈跟踪。


9、监控编译任务

  • 使用以下命令监控编译任务:

jcmd 1234 Compiler.code
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  • 这将显示 JIT 编译器编译的代码信息。


10、监控类加载信息

  • 使用以下命令监控类加载信息:

jcmd 1234 ClassLoader.stats
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  • 这将显示类加载器的统计信息。


通过这个示例,你可以看到jcmd是一个强大的工具,可以执行多种管理和诊断命令。它不仅可以帮助你监控 JVM 的运行情况,还可以生成堆转储文件进行深入分析。


7. 分析 GC 日志


分析 GC(垃圾收集)日志是监控和优化 Java 应用程序性能的重要手段之一。GC 日志包含了 JVM 执行垃圾收集时的详细信息,比如收集前后的堆内存使用情况、收集所花费的时间等。下面是一个简单的 Java 应用程序示例,它将演示如何产生 GC 日志,并使用分析工具来解读这些日志。


示例 Java 应用程序代码


import java.util.ArrayList;import java.util.List;
public class GcLogDemo { private static final int LIST_SIZE = 10000;
public static void main(String[] args) { List<Byte[]> list = new ArrayList<>();
// JVM参数设置,以产生GC日志 // -Xlog:gc*:file=gc.log 表示记录所有GC相关日志到gc.log文件 // -Xms100m -Xmx100m 设置JVM的初始堆大小和最大堆大小为100MB // JVM参数应放在java命令中,例如: // java -Xlog:gc*:file=gc.log -Xms100m -Xmx100m -classpath . GcLogDemo
for (int i = 0; i < LIST_SIZE; i++) { // 分配内存,触发GC list.add(new Byte[1024]); }
// 让GC有机会执行 while (true) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } }}
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使用分析工具解读 GC 日志


1、编译并运行示例应用程序

  • 使用javac GcLogDemo.java编译 Java 代码。

  • 运行应用程序时,确保包含了产生 GC 日志的 JVM 参数,如上面注释中所示。


2、产生 GC 日志

  • 运行应用程序一段时间后,它将产生 GC 日志到指定的文件(例如gc.log)。


3、使用 GC 日志分析工具

  • 可以使用多种工具来分析 GC 日志,例如 GCViewer、GCEasy、jClarity 等。

  • 以 GCViewer 为例,你可以将 GC 日志文件拖放到 GCViewer 应用程序中,或者使用File -> Open来加载日志文件。


4、分析 GC 日志内容

  • 在 GCViewer 中,你可以看到 GC 的概览,包括 GC 的类型(Minor GC、Major GC、Full GC 等)。

  • 观察 GC 发生的时间点,以及每次 GC 所占用的时间。

  • 分析堆内存的使用情况,包括 Eden 区、Survivor 区、老年代等。


5、识别性能瓶颈

  • 如果发现 GC 时间过长或者频繁发生,这可能是性能瓶颈的迹象。

  • 分析 GC 日志可以帮助你确定是否需要调整 JVM 的内存设置或垃圾收集器策略。


6、调整 JVM 参数

  • 根据 GC 日志的分析结果,你可能需要调整堆大小、Eden 和 Survivor 区的比例、垃圾收集器类型等参数。


7、重新运行并监控

  • 在调整了 JVM 参数后,重新运行应用程序并监控 GC 日志,以验证性能是否有所改善。


通过这个示例,你可以看到如何通过产生和分析 GC 日志来监控和优化 Java 应用程序的垃圾收集性能。这对于确保应用程序的稳定性和响应性至关重要。

8. 使用 MAT(Memory Analyzer Tool)


MAT(Memory Analyzer Tool)是一个开源的 Java 堆分析器,它可以帮助我们发现内存泄漏和优化内存使用。下面是一个简单的 Java 应用程序示例,它将产生一个堆转储文件,然后我们可以使用 MAT 来分析这个文件。


示例 Java 应用程序代码


import java.util.ArrayList;import java.util.List;
public class MatDemo { private static List<Object> leakedObjects = new ArrayList<>();
public static void main(String[] args) { // 模拟内存泄漏:不断创建新对象,并保留对它们的引用 for (int i = 0; i < 10000; i++) { leakedObjects.add(new byte[1024]); // 每个元素1KB }
// 触发堆转储,可以通过-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数自动触发 // 或者通过程序调用System.gc()来建议JVM进行垃圾收集 // 然后使用jmap工具手动触发堆转储 try { System.out.println("Initiating heap dump - please wait..."); // 假设jmap工具已经生成了堆转储文件 matdemo.hprof // 如果需要在程序中触发,可以使用Runtime.getRuntime().gc(); // 然后调用Thread.sleep(5000); 让GC有足够的时间执行 // 接着使用jmap生成堆转储:jmap -dump:format=b,file=matdemo.hprof <pid> Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); }
// 程序将保持运行,以等待MAT分析 while (true) { try { Thread.sleep(60000); // 休眠60秒 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } }}
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使用 MAT 分析堆转储文件


1、编译并运行示例应用程序

  • 使用javac MatDemo.java编译 Java 代码。

  • 运行应用程序,确保通过 JVM 参数或jmap工具生成了堆转储文件,例如matdemo.hprof


2、启动 MAT

  • 下载并启动 MAT 工具。


3、加载堆转储文件

  • 在 MAT 中,选择"File" -> "Open Heap Dump",然后选择之前生成的matdemo.hprof文件。


4、分析内存使用情况

  • MAT 将分析堆转储文件,并展示概览信息,包括内存使用概览、类实例、GC roots 等。


5、查找内存泄漏

  • 使用 MAT 的"Analyzer" -> "Run"功能,MAT 将分析可能的内存泄漏。

  • 检查"Leak Suspects Report",它将列出可能的内存泄漏对象。


6、查看对象的引用情况

  • 在"Dominator Tree"视图中,可以查看哪些对象占用了最多的内存。

  • 在"Reference Chain"视图中,可以查看对象被引用的路径。


7、分析特定的对象

  • 如果你怀疑某个对象存在内存泄漏,可以在"Classes"视图中找到这个类,然后双击实例查看详细信息。


8、使用 OQL 查询

  • MAT 支持对象查询语言(OQL),你可以使用 OQL 来查询特定的对象集合或模式。


9、导出和保存分析结果

  • 你可以将分析结果导出为报告,以供进一步分析或记录。


通过这个示例,你可以看到 MAT 是一个功能强大的工具,可以帮助你分析 Java 堆转储文件,发现内存泄漏和优化内存使用。MAT 提供了丰富的视图和查询功能,使得分析过程更加高效和深入。


9. 使用 Profilers


Profilers 是一类用于性能分析的工具,它们可以帮助开发者识别应用程序中的性能瓶颈。下面是一个简单的 Java 应用程序示例,它将演示如何使用 Profilers 工具(如 JProfiler 或 YourKit Java Profiler)来监控和分析应用程序的性能。


示例 Java 应用程序代码


public class ProfilerDemo {    private static final int NUM_ITERATIONS = 1000000;
public static void main(String[] args) { // 执行一些计算密集型的任务 long result = computeSum(0, NUM_ITERATIONS);
// 模拟长时间运行的服务 while (true) { try { Thread.sleep(1000); // 休眠1秒 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } } }
private static long computeSum(long start, long end) { long sum = 0; for (long i = start; i < end; i++) { sum += i; } return sum; }}
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使用 Profilers 工具监控和分析性能


1、编译并运行示例应用程序

  • 使用javac ProfilerDemo.java编译 Java 代码。

  • 运行应用程序时,确保启动了 Profilers 工具,并将应用程序附加到 Profilers 中。


2、附加 Profilers 到应用程序

  • 打开 JProfiler 或 YourKit Java Profiler 等 Profilers 工具。

  • 在 Profilers 中选择“附加到应用程序”,并选择正在运行的ProfilerDemo进程。


3、监控 CPU 使用情况

  • 在 Profilers 的 CPU Profiling 视图中,监控应用程序的 CPU 使用情况。

  • 识别占用 CPU 时间最多的方法,这可能是性能瓶颈。


4、分析内存使用

  • 使用内存分析功能来监控应用程序的内存使用情况。

  • 查看内存分配情况,识别内存泄漏或高内存消耗的类。


5、识别线程活动和锁争用

  • 监控线程活动,查看线程的状态和锁的使用情况。

  • 识别死锁或线程争用,这可能影响应用程序的响应时间。


6、执行采样分析

  • 使用 Profilers 的采样分析功能来收集一段时间内的调用数据。

  • 分析采样结果,找出热点方法和调用路径。


7、使用调用树视图

  • 查看调用树视图,了解方法调用的层次结构和时间消耗。


8、分析方法执行情况

  • 识别执行时间最长的方法,并查看它们的调用者和被调用者。


9、优化代码

  • 根据分析结果,优化代码以提高性能,例如通过减少不必要的计算、改进数据结构或算法。


10、重新分析优化后的代码

  • 在优化代码后,重新运行 Profilers 分析,验证性能改进。


通过这个示例,你可以看到 Profilers 工具如何帮助开发者监控和分析 Java 应用程序的性能。通过识别性能瓶颈和内存问题,开发者可以采取相应的优化措施来提高应用程序的效率和响应速度。


10. 最后


在实际工作中,我们还需要监控系统资源,比如监控 CPU、内存、磁盘 I/O 和网络等系统资源的使用情况,以确定是否是系统资源限制导致的问题。


文章转载自:威哥爱编程

原文链接:https://www.cnblogs.com/wgjava/p/18336069

体验地址:http://www.jnpfsoft.com/?from=infoq

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