Java 程序性能分析:内存
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一、前言
开发 Java 项目过程中,难免会碰到一些 性能 问题,这时候就需要一些工具,帮忙排查
本文主要介绍 JDK 自带的上古神器 jstat、jmap,用于分析内存问题,另简单介绍 MAT、gceasy、HeapDump 等
以 openjdk 11.0.13、G1 垃圾收集器、Linux 系统 为例
二、GC 分析:jstat
1. jstat 简介
jstat 全称 “Java Virtual Machine statistics monitoring tool”,位于 JDK 的 bin 目录下,用于对 Java 程序的资源和性能进行监控,包括 Heap size、垃圾回收状况 等。
jstat --help:查看命令帮助
jstat -options:返回有哪些命令选项,如 -gcutil、-gc、-gccapacity、-gccause,另有 -class、-compiler、-printcompilation 等
jstat 上一步输出的命令选项 [-t] [-h每几行输出标题行] 进程号 [持续输出间隔时长 [输出次数]]
持续输出间隔时长 默认毫秒,数字后面加
s
单位改为秒,-t
表示每行开头输出 相对应用启动时间的 Timestamp 时间戳
2. jstat -gcutil
常用命令格式:jstat -gcutil 进程号 持续输出间隔毫秒数,下图每隔 1000 毫秒输出一次
前 6 列 输出各个内存区域使用百分比 (没有容量大小),依次是 幸存区 survivor0、1、新生代 Eden、老年代 Old、元数据 Metaspace、Compressed class space
GC 结尾的列 表示 GC 次数,GCT 结尾的 表示 GC 耗时,依次是 Young GC 次数和耗时、Full GC、Compressed class space GC,最后一列 GCT 是 Total 总 GC 耗时
2 次相邻的 GC,可以快速判断那一次 GC 的耗时;GCT / GC = 平均每次 GC 耗时
GC 是否频繁标准参考:Young GC 执行迅速(50 毫秒以内)、Young GC 执行不频繁(间隔 10 秒左右一次)、Full GC 执行迅速(1 秒以内)、Full GC 执行不频繁(间隔 10 分钟左右一次)
3. jstat -gc
列出 各区域的容量 Capacity、使用大小 Utilization,单位是 KB,有容量大小,没有百分比
YGC 开始,是各区域 GC 次数、耗时
4. jstat -gccapacity
主要关注 各区域 最小(Min,MN 结尾)、最大(Max,MX 结尾)、当前(Capacity,C 结尾) 容量 capacity
最后 3 列 YGC、FGC、CGC 分别是 Young、Full、Compressed class space 区域 GC 次数
NGCMN 是 新生代最小容量 new generation capacity min
各个分区的容量,单位是 KB
三、内存分析:jmap
1. jmap 简介
jmap 可以 快速分析简单的内存占用,生成 dump 文件 便于后续分析
2. jmap -histo
快速检测明显的内存问题(看不出来问题,可以下一步 jmap -dump)
命令格式:jmap -histo 进程号,建议后面加
| head -行数
,不然就等着刷屏吧
3. jmap -dump
生成的文件,用于深层次分析内存问题
命令格式:
jmap -dump:format=b,file=heap.bin <pid>
GC 以后再 dump,可以确定是不是还没有触发 GC,内存占用才高,格式是在
-dump:
后面增加live,
dump 文件如果在服务器,建议压缩以后在传输,如下图 文件大小降低 70%
如果是在远程容器里面,下载到本地可能报错,压缩 + 重试 大概率能解决
四、其他内存分析工具
1. MAT:免费经典的 dump 分析工具
MAT 全称 Eclipse Memory Analysis Tools,是一个分析 Java 堆数据的专业工具,可以计算出内存中对象的实例数量、占用空间大小、引用关系等,看看是谁阻止了垃圾收集器的回收工作,从而定位内存泄漏的原因。
建议配置略大于 dump 文件大小的内存,否则可能报错,编辑 MemoryAnalyzer.ini 添加 -vmargs – Xmx4g
2. gceasy.io:国外的在线分析工具
3. HeapDump社区
阿里大神创业的产品,除了工具,还有不少性能方面的案例
五、总结
jstat 可以看到 容量、使用量、最小最大容量、使用率、GC 耗时、GC 是否频繁
jmap 可以 快速分析简单的内存占用,生成 dump 文件 便于后续分析
另罗列了 MAT、gceasy.io、HeapDump 社区 等,鉴于篇幅原因,暂时不细说了
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