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②JVM相关调优命令以及工具

2023-05-17 15:44:46   4  举报

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AI智能生成

JVM

后端开发

作者其他创作

大纲/内容

常用命令

jps

jps是jdk提供的一个查看当前java进程的小工具，可以看做是JavaVirtual Machine Process Status Tool的缩写。非常简单实用。

jps

jps -q

仅仅显示VM 标示，不显示jar,class, main参数等信息.

jps -m

输出主函数传入的参数. 下的hello 就是在执行程序时从命令行输入的参数

jps -v

输出jvm参数

jmp

查看内存信息、实例个数以及内存占用大小

①jmap -histo 进程ID

jmap -histo 14660 #查看历史生成的实例
jmap -histo:live 14660 #查看当前存活的实例，执行过程中可能会触发一次full gc

输出到文件

查看

num：序号

instances：实例数量

bytes：占用空间大小

class name：类名称，[C is a char[]，[S is a short[]，[I is a int[]，[B is a byte[]，[[I is a int[][]

②jmap -heap 进程ID

jmap -heap 14660 #查看堆内存信息

③堆内存dump

jmap -dump:format=b,file=eureka.hprof 14660

图示

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)
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=./ （路径）

示例代码

public class OOMTest {

   public static List<Object> list = new ArrayList<>();

   // JVM设置
   // -Xms10M -Xmx10M -XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=D:\jvm.dump
   public static void main(String[] args) {
      List<Object> list = new ArrayList<>();
      int i = 0;
      int j = 0;
      while (true) {
         list.add(new User(i++, UUID.randomUUID().toString()));
         new User(j--, UUID.randomUUID().toString());
      }
   }
}

使用jvisualvm命令工具导入dump文件查看

如果使用不带选项参数的jmap打印共享对象映射，将会打印目标虚拟机中加载的每个共享对象的起始地址、映射大小以及共享对象文件的路径全称。

-heap 打印java heap摘要

-histo[:live] 打印堆中的java对象统计信息

-clstats 打印类加载器统计信息

-finalizerinfo 打印在f-queue中等待执行finalizer方法的对象

-dump: 生成java堆的dump文件

dump-options:

live 只转储存活的对象，如果没有指定则转储所有对象

format=b 二进制格式

file= 转储文件到

jstack

使用jstack加进程ID查找死锁

例如：
jstack -l 14660

示例代码

public class DeadLockTest {

   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");
   }
}

图示1

"Thread-1" 线程名
prio=5 优先级=5
tid=0x000000001fa9e000 线程id
nid=0x2d64 线程对应的本地线程标识nid
java.lang.Thread.State: BLOCKED 线程状态

图示2

jvisualvm查看死锁

使用jstack找出占用CPU最高的线程堆栈信息

示例代码

package com.tuling.jvm;

/**
* 运行此代码，cpu会飙高
*/
public class Math {

    public static final int initData = 666;
    public static User user = new User();

    public int compute() {  //一个方法对应一块栈帧内存区域
        int a = 1;
        int b = 2;
        int c = (a + b) * 10;
        return c;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Math math = new Math();
        while (true){
            math.compute();
        }
    }
}

步骤

①使用命令top -p <pid> ，显示你的java进程的内存情况，pid是你的java进程号，比如19663

②按H，获取每个线程的内存情况

③找到内存和cpu占用最高的线程tid，比如19664

④转为十六进制得到 0x4cd0，此为线程id的十六进制表示

注意：这里转换出来的字母是大写的，要转成小写的去查看

⑤执行 jstack 19663|grep -A 10 4cd0，得到线程堆栈信息中 4cd0 这个线程所在行的后面10行，从堆栈中可以发现导致cpu飙高的调用方法

⑥查看对应的堆栈信息找出可能存在问题的代码

jinfo

查看正在运行的Java应用程序的扩展参数

①查看jvm参数
jinfo -flags 进程ID

②查看java系统参数
jinfo -sysprops 进程ID

jstat

查看堆内存各部分的使用量，以及加载类的数量

jstat [-命令选项] [vmid] [间隔时间(毫秒)] [查询次数]
注意：使用的jdk版本是jdk8

①jstat -gc pid
垃圾回收统计，最常用，评估程序内存使用及GC压力整体情况

S0C：第一个幸存区的大小，单位KB
S1C：第二个幸存区的大小
S0U：第一个幸存区的使用大小
S1U：第二个幸存区的使用大小
EC：伊甸园区的大小
EU：伊甸园区的使用大小
OC：老年代大小
OU：老年代使用大小
MC：方法区大小(元空间)
MU：方法区使用大小
CCSC:压缩类空间大小
CCSU:压缩类空间使用大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间，单位s
FGC：老年代垃圾回收次数
FGCT：老年代垃圾回收消耗时间，单位s
GCT：垃圾回收消耗总时间，单位s

②jstat -gccapacity pid
堆内存统计

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：第一个幸存区大小
S1C：第二个幸存区的大小
EC：伊甸园区的大小
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

③jstat -gcnew pid
新生代垃圾回收统计

S0C：第一个幸存区的大小
S1C：第二个幸存区的大小
S0U：第一个幸存区的使用大小
S1U：第二个幸存区的使用大小
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:期望的幸存区大小
EC：伊甸园区的大小
EU：伊甸园区的使用大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间

④jstat -gcnewcapacity pid
新生代内存统计

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：最大幸存1区大小
S0C：当前幸存1区大小
S1CMX：最大幸存2区大小
S1C：当前幸存2区大小
ECMX：最大伊甸园区大小
EC：当前伊甸园区大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代回收次数

⑤jstat -gcold pid
老年代内存回收统计

MC：方法区大小
MU：方法区使用大小
CCSC:压缩类空间大小
CCSU:压缩类空间使用大小
OC：老年代大小
OU：老年代使用大小
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

⑥jstat -gcoldcapacity pid
老年代内存统计

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

⑦jstat -gcmetacapacity pid
元空间统计

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

⑧jstat -gcutil pid

S0：幸存1区当前使用比例
S1：幸存2区当前使用比例
E：伊甸园区使用比例
O：老年代使用比例
M：元数据区使用比例
CCS：压缩使用比例
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

内存泄漏是怎么回事

一般电商架构可能会使用多级缓存架构，就是redis加上JVM级缓存，可能为了图方便对于JVM级缓存就简单使用一个hashmap，于是不断往里面放缓存数据，但是很少考虑这个map的容量问题，结果这个缓存map越来越大，一直占用着老年代的很多空间，时间长了就会导致full gc非常频繁，这就是一种内存泄漏，对于一些老旧数据没有及时清理导致一直占用着宝贵的内存资源，时间长了除了导致full gc，还有可能导致OOM。
这种情况完全可以考虑采用一些成熟的JVM级缓存框架来解决，比如ehcache等自带一些LRU数据淘汰算法的框架来作为JVM级的缓存。

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://alibaba.github.io/arthas

Arthas使用场景
得益于 Arthas 强大且丰富的功能，让 Arthas 能做的事情超乎想象。下面仅仅列举几项常见的使用情况，更多的使用场景可以在熟悉了 Arthas 之后自行探索。

（1）是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？
（2）为什么 CPU 又升高了，到底是哪里占用了 CPU ？
（3）运行的多线程有死锁吗？有阻塞吗？
（4）程序运行耗时很长，是哪里耗时比较长呢？如何监测呢？
（5）这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？
（6）我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？
（7）遇到问题无法在线上 debug，难道只能通过加日志再重新发布吗？
（8）有什么办法可以监控到 JVM 的实时运行状态？

Arthas使用

# github下载arthas
wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar

# 或者 Gitee 下载
wget https://arthas.gitee.io/arthas-boot.jar

用java -jar运行即可，可以识别机器上所有Java进程(我们这里之前已经运行了一个Arthas测试程序，代码见下方)

Arthas
查看模拟 CPU 过高
模拟线程死锁
不断的向 hashSet 集合增加数据

①选择进程序号1，进入进程信息操作

②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

③输入thread可以查看线程详细情况

④输入 thread -b 可以查看线程死锁

⑤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

⑥使用 ognl 命令可以查看线上系统变量的值，甚至可以修改变量的值