jvm 分析调优工具-学习笔记

秒速五厘米 2024-03-16 09:33 64阅读 0赞

## jvm 分析调优工具 ##

### jps命令查看java进程pid ###

> jps 列出java进程名(不完整类名) 和pid

![在这里插入图片描述][8acbcfe4c94e4df0bb5715756a147464.png_pic_center]

> jps -l 列出java进程名(完整类名) 和pid

![在这里插入图片描述][6cc25c1348b048569270128980a53f28.png_pic_center]

### jmap命令查看java进程占用的jvm资源情况 ###

> jmap -histo pid 查看内存情况

![在这里插入图片描述][548d393c40824aa695fa403b448d006d.png_pic_center]

> jmap -heap pid 查看java程序的堆占用信息

![在这里插入图片描述][cebf0ad5d8064eecb27cb0f869e2ff9e.png_pic_center]

> jmap -dump 导出heap快照分析文件heap.hprof

![在这里插入图片描述][4f12047f3a4d404ebb1f2cbf84998306.png_pic_center]

生成的heap.hprof文件可以使用mat工具或jvisualvm工具 进行分析。

可以在jar启动时配置 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=./（指定路径）
    这样就能设置内存溢出自动导出dump文件到指定的路径

mat工具是第三方厂商提供的工具，

一般使用jdk自带的jvisualvm 工具查看导出的heap.hprof文件  
![在这里插入图片描述][872fc37f7552441dacad16f9528afebd.png_pic_center]

控制台输入jvisualvm命令即可打开jdk自带的可视化jvm分析工具  
![在这里插入图片描述][19df44547ea64986a3ec2edb6c0c39e7.png_pic_center]

点文件->装入 ，把heap.hprof文件导入到visualVM里，就可以看到堆dump的详细信息  
![在这里插入图片描述][c32604fa04a740bebe496b8fa9f64934.png_pic_center]

### jinfo命令查看java程序的jvm参数和sys配置参数 ###

#### jinfo查看java程序的jvm参数 ####

jinfo -flags pid 可以看到程序的Xmx Xms等参数配置情况

![在这里插入图片描述][8c5bbb74856c4f91a2032b86402de401.png_pic_center]

#### jinfo查看java程序的系统参数 ####

查看java系统参数,使用命令 jinfo -sysprops pid

![在这里插入图片描述][1e114b1025524384899896437b6f57c4.png_pic_center]

### jstat命令查看堆内存各部分的使用量已经加载类的数量 ###

> gc垃圾回收统计 jstat -gc pid

![在这里插入图片描述][417fcef5613546688579bdbfdb6cd265.png_pic_center]

> 堆内存统计 jstat -gccapacity pid

![在这里插入图片描述][c719cff3d5b94ca0b23c54a6565da2cd.png_pic_center]

> 新生代垃圾回收统计 jstat -gcnew pid

![在这里插入图片描述][82b99252625f495cb8a6cd5354224793.png_pic_center]

> 新生代内存统计 jstat -gcnewcapacity pid

![在这里插入图片描述][e1456907d97a4326a0e22107824c7ac9.png_pic_center]

> 老年代垃圾回收统计 jstat -gcold pid

![在这里插入图片描述][b6f05012dc8449348f297247a5ebc6e6.png_pic_center]

> 老年代内存统计 jstat -gcoldcapacity pid

![在这里插入图片描述][ca4d56da4f464bf1b2f719c7263c66f9.png_pic_center]

> 元数据空间统计 jstat -gcmetacapacity pid

![在这里插入图片描述][412844eb4dc04005bf3310bf68a5bab4.png_pic_center]

> 垃圾回收简化 jstat -gcutil pid

![在这里插入图片描述][b4418f855aea4f308ade1431a60b3c25.png_pic_center]

### 场景1-分析线上应用OOM后生成的dump文件 ###

线上应用的jvm启动参数配置

-Xms28m -Xmx56m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

代码案例OOMTest.java

package cn.demo;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class OOMTest {
        
    
    
        public static void main(String[] args) {
        
            
            List<ThirdUser>  list = new ArrayList<>();
    
            while (true){
          //while true 死循环，会使程序一直执行
                ThirdUser thirdUser = new ThirdUser();
                thirdUser.setUsername("1");
                thirdUser.setAge(1);
                thirdUser.setHobby("ctrl");
                list.add(thirdUser); //由于配置了-Xmx56m，当程序占用的jvm内存大于56m后会报OOM
            }
        }
    }
    
    class ThirdUser {
        
    
        private String username;
    
        private Integer age;
    
        private String hobby;
    
        public ThirdUser() {
        
        }
    
        public ThirdUser(String username, Integer age, String hobby) {
        
            this.username = username;
            this.age = age;
            this.hobby = hobby;
        }
    
        public String getUsername() {
        
            return username;
        }
    
        public void setUsername(String username) {
        
            this.username = username;
        }
    
        public Integer getAge() {
        
            return age;
        }
    
        public void setAge(Integer age) {
        
            this.age = age;
        }
    
        public String getHobby() {
        
            return hobby;
        }
    
        public void setHobby(String hobby) {
        
            this.hobby = hobby;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
        
            return "ThirdUser{" +
                    "username='" + username + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    ", hobby='" + hobby + '\'' +
                    '}';
        }
    }

启动运行后，会报错OutOfMemoryError

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    Dumping heap to java_pid5768.hprof ...
    Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    	at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3210)
    	at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3181)
    	at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:265)
    	at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(ArrayList.java:239)
    	at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:231)
    	at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:462)
    	at cn.demo.OOMTest.main(OOMTest.java:18)
    Heap dump file created [106019329 bytes in 0.408 secs]

在这个java程序根目录下会生成 dump文件 java\_pid5768.hprof ，然后，使用jvisualvm 或 jprofiler 工具进行分析hprof文件。

这里以jvisualvm工具为例，把java\_pid5768.hprof导入到jvisualvm后，可以看到如下界面  
![在这里插入图片描述][e7ff06bfecab47e1bcd8ff463f2190a6.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][593f448b19d34f47b4cf97498bfb3e1f.png_pic_center]

### 场景2-利用jstack命令排查程序死锁问题 ###

代码案例MustDeadLockDemo.java

package cn.demo;
    
    public class MustDeadLockDemo {
        
    
        static class DeadLockTask implements Runnable{
        
            private boolean flag;
            private Object lock1;
            private Object lock2;
            public DeadLockTask(boolean flag, Object lock1, Object lock2) {
        
                this.flag = flag;
                this.lock1 = lock1;
                this.lock2 = lock2;
            }
            @Override
            public void run() {
        
                if (flag){
        
                    synchronized (lock1){
        
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"->拿到锁1");
                        try {
        
                            Thread.sleep(1000);
                        }catch (Exception e){
        
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"->等待锁2释放...");
                        synchronized (lock2){
        
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"->拿到锁2");
                        }
                    }
                }
                if (!flag){
        
                    synchronized (lock2){
        
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"->拿到锁2");
                        try {
        
                            Thread.sleep(1000);
                        }catch (Exception e){
        
                            e.printStackTrace();
                        }
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"->等待锁1释放...");
                        synchronized (lock1){
        
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"->拿到锁1");
                        }
                    }
                }
            }
        }
    
        public static void main(String[] args){
        
            Object lock1 = new Object();
            Object lock2 = new Object();
            new Thread(new DeadLockTask(true,lock1,lock2),"线程1").start();
            new Thread(new DeadLockTask(false,lock1,lock2),"线程2").start();
        }
    }

这个程序执行会因为拿不到对方的锁而一直阻塞，无法结束。

首先使用 jps命令找到这个java进程的pid

jps -l

然后使用jstack 命令查看这个java进程的线程dump信息

jstack pid

![在这里插入图片描述][7d54a02b5d9e473db00b5f0ce169f874.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][1566295f7f3340dfa98b6f0672358c59.png_pic_center]

解决死锁的办法：打破多线程对资源的死锁占用，使其存在先后执行、先后占用的顺序。

### 场景3-使用jstack找出占用cpu最高的线程堆栈信息 ###

代码案例CpuMaxTest.java

package cn.demo;
    
    public class CpuMaxTest {
        
        public static final int initData = 66;
        public static UserTest user = new UserTest();
        private UserTest user2 = new UserTest();
        public int compute(){
        
            int a =1;
            int b =2;
            int c = (a+b)*10;
            return c;
        }
        public static void main(String[] args) {
        
            CpuMaxTest test = new CpuMaxTest();
            while (true){
        
                test.compute();
            }
        }
    }
    
    class UserTest {
        
        private String uid;
        private String name;
        UserTest() {
        
        }
        UserTest(String uid, String name) {
        
            this.uid = uid;
            this.name = name;
        }
    }

这个程序执行后会导致CPU占用 99%，排查步骤如下

> 1用 jps -l 列出java进程的进程号 和 进程名

jps -l

![在这里插入图片描述][4a6d0647ecdc4a67afd309f371de0fd1.png_pic_center]

> 2使用命令 top -p pid ,查看这个java进程在linux的内存情况，pid是你的java进程号

top -p  8318

![在这里插入图片描述][52c6f2c231184020a01e74270522b72e.png_pic_center]

> 3按大写的H键 ，获取每个线程的内存情况

![在这里插入图片描述][c45f099673a74dc8bb3c45ea1014ae7e.png_pic_center]

> 4找到内存和CPU占用最高的线程tid ,比如1804

> 5将1804转换成16进制，使用命令

printf '%x\n' 1804

![在这里插入图片描述][e5a52a33a03843418bd709822ada24e7.png_pic_center]

> 6执行 如下的jstack 命令，得到线程堆栈信息中 0x2119这个线程所在行后面10行的信息。

jstack  进程pid | grep -A 10  线程id的16进制

![在这里插入图片描述][95e4be22baad4935b603c7a14f35edf3.png_pic_center]

> 7根据上面的堆栈信息找出可能存在问题的代码。

[8acbcfe4c94e4df0bb5715756a147464.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/f5ba6c089b244f10bf9157c964e47759.png
[6cc25c1348b048569270128980a53f28.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/294e41da79dd462b881d746e105ed814.png
[548d393c40824aa695fa403b448d006d.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/7a192f05f81f45ada99c3b2d96ba7a24.png
[cebf0ad5d8064eecb27cb0f869e2ff9e.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/edaa2769fc1e4f6fb8acd5b9c83fceb4.png
[4f12047f3a4d404ebb1f2cbf84998306.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/91bc8c45f9334141bfba823f1ea46fbe.png
[872fc37f7552441dacad16f9528afebd.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/c09c79ad013e4faebdb921f13145b1d8.png
[19df44547ea64986a3ec2edb6c0c39e7.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/827d854b690e47149c20a280505eb366.png
[c32604fa04a740bebe496b8fa9f64934.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/b8b5fd2f89f84d6c9bba6d290f75beac.png
[8c5bbb74856c4f91a2032b86402de401.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/559635c891d64cd9bdd6ed6c8c3a0781.png
[1e114b1025524384899896437b6f57c4.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/0e7107cae5bd427cb6e4438561a9cd7d.png
[417fcef5613546688579bdbfdb6cd265.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/d3b15016b4594a9b93c05f1d6d05f1ab.png
[c719cff3d5b94ca0b23c54a6565da2cd.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/479f070a01314b2a89dae6e707fb5555.png
[82b99252625f495cb8a6cd5354224793.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/fd15593ab61d4b78978746447f7b58c2.png
[e1456907d97a4326a0e22107824c7ac9.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/dbcd69ae859b473daab12645322bbe1d.png
[b6f05012dc8449348f297247a5ebc6e6.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/1f64f4ddcfa9482b9bc1982fefc1890a.png
[ca4d56da4f464bf1b2f719c7263c66f9.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/11a64701b4934720910bd02603e062d3.png
[412844eb4dc04005bf3310bf68a5bab4.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/7b7c7368aa17431c93dd9dac6b16cf4c.png
[b4418f855aea4f308ade1431a60b3c25.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/52f3aa5e60874bac827efa07e73bce67.png
[e7ff06bfecab47e1bcd8ff463f2190a6.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/832a679d5cc64fba9ced94e8b514adde.png
[593f448b19d34f47b4cf97498bfb3e1f.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/5e28fbbb88e34eca9586a116202fd45a.png
[7d54a02b5d9e473db00b5f0ce169f874.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/a4172b634f23432cb01e6bee751dcd5d.png
[1566295f7f3340dfa98b6f0672358c59.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/8d544e4e68c24984be98ad0339bf3bf0.png
[4a6d0647ecdc4a67afd309f371de0fd1.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/ca9dc379a1144057a9f9441c6e287d3b.png
[52c6f2c231184020a01e74270522b72e.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/569e41d1a4864d60a3046a1a95cf9fca.png
[c45f099673a74dc8bb3c45ea1014ae7e.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/51eb6cf9b3154bd8b324072309610e9d.png
[e5a52a33a03843418bd709822ada24e7.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/90828c4779f648c4a184725c39c3fc03.png
[95e4be22baad4935b603c7a14f35edf3.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/16/b657a90b839349ef82f56707171e0aa3.png