今日分享开始啦,请大家多多指教~
工具概述
使用命令行工具或组合能帮您获取目标Java应用性能相关的基础信息,但它们存在下列局限:
1.无法获取方法级别的分析数据,如方法间的调用关系、各方法的调用次数和调用时间等(这对定位应用性能瓶颈至关重要)。
2.要求用户登录到目标Java应用所在的宿主机上,使用起来不是很方便。
3.分析数据通过终端输出,结果展示不够直观。
为此,JDK提供了一些内存泄漏的分析工具,如jconsole,jvisualvm等,用于辅助开发人员定位问题,但是这些工具很多时候并不足以满足快速定位的需求。所以这里我们介绍的工具相对多一些、丰富一些。
JDK自带的工具
jconsole:JDK自带的可视化监控工具。查看Java应用程序的运行概况、监控堆信息、永久区(或元空间)使用情况、类加载情况等。VisualVM:VisualVM是一个工具,它提供了一个可视界面,用于查看Java虚拟机上运行的基于Java技术的应用程序的详细信息。JMC:JavaMissionControl,内置JavaFlightRecorder。能够以极低的性能开销收集Java虚拟机的性能数据。第三方工具
MAT:MAT(MemoryAnalyzerTool)是基于Eclipse的内存分析工具,是一个快速、功能丰富的Javaheap分析工具,它可以帮助我们查找内存泄漏和减少内存消耗。JProfiler:商业软件,需要付费。功能强大。JConsole
jconsole:从Java5开始,在JDK中自带的java监控和管理控制台。用于对JVM中内存、线程和类等的监控,是一个基于JMX(javamanagementextensions)的GUI性能监控工具。
VisualVM
VisualVM是一个功能强大的多合一故障诊断和性能监控的可视化工具。它集成了多个JDK命令行工具,使用VisualVM可用于显示虚拟机进程及进程的配置和环境信息(jps,jinfo),监视应用程序的CPU、GC、堆、方法区及线程的信息(jstat、jstack)等,甚至代替JConsole。在JDK6Update7以后,VisualVM便作为JDK的一部分发布(VisualVM在JDK/bin目录下)即:它完全免费。
主要功能:
1.生成/读取堆内存/线程快照
2.查看JVM参数和系统属性
3.查看运行中的虚拟机进程
4.程序资源的实时监控
5.JMX代理连接、远程环境监控、CPU分析和内存分析
EclipseMAT
MAT(MemoryAnalyzerTool)工具是一款功能强大的Java堆内存分析器。可以用于查找内存泄漏以及查看内存消耗情况。MAT是基于Eclipse开发的,不仅可以单独使用,还可以作为插件的形式嵌入在Eclipse中使用。是一款免费的性能分析工具,使用起来非常方便。
MAT可以分析heapdump文件。在进行内存分析时,只要获得了反映当前设备内存映像的hprof文件,通过MAT打开就可以直观地看到当前的内存信息。一般说来,这些内存信息包含:
所有的对象信息,包括对象实例、成员变量、存储于栈中的基本类型值和存储于堆中的其他对象的引用值。所有的类信息,包括classloader、类名称、父类、静态变量等GCRoot到所有的这些对象的引用路径线程信息,包括线程的调用栈及此线程的线程局部变量(TLS)MAT不是一个万能工具,它并不能处理所有类型的堆存储文件。但是比较主流的厂家和格式,例如Sun,HP,SAP所采用的HPROF二进制堆存储文件,以及IBM的PHD堆存储文件等都能被很好地解析。
最吸引人的还是能够快速为开发人员生成内存泄漏报表,方便定位问题和分析问题。虽然MAT有如此强大的功能,但是内存分析也没有简单到一键完成的程度,很多内存问题还是需要我们从MAT展现给我们的信息当中通过经验和直觉来判断才能发现。
JProfiler
在运行Java的时候有时候想测试运行时占用内存情况,这时候就需要使用测试工具查看了。在eclipse里面有EclipseMemoryAnalyzertool(MAT)插件可以测试,而在IDEA中也有这么一个插件,就是JProfiler。JProfiler是由ej-technologies公司开发的一款Java应用性能诊断工具。功能强大,但是收费。
特点:
使用方便、界面操作友好(简单且强大)对被分析的应用影响小(提供模板)CPU,Thread,Memory分析功能尤其强大支持对jdbc,noSql,jsp,servlet,socket等进行分析支持多种模式(离线,在线)的分析支持监控本地、远程的JVM跨平台,拥有多种操作系统的安装版本功能:
1-方法调用:对方法调用的分析可以帮助您了解应用程序正在做什么,并找到提高其性能的方法。2-内存分配:通过分析堆上对象、引用链和垃圾收集能帮您修复内存泄露问题,优化内存使用。3-线程和锁:JProfiler提供多种针对线程和锁的分析视图助您发现多线程问题。4-高级子系统:许多性能问题都发生在更高的语义级别上。例如,对于JDBC调用,您可能希望找出执行最慢的SQL语句。JProfiler支持对这些子系统进行集成分析。数据采集方式:
JProfier数据采集方式分为两种:Sampling(样本采集)和Instrumentation(重构模式)
Instrumentation:这是JProfiler全功能模式。在class加载之前,JProfier把相关功能代码写入到需要分析的class的bytecode中,对正在运行的jvm有一定影响。
优点:功能强大。在此设置中,调用堆栈信息是准确的。缺点:若要分析的class较多,则对应用的性能影响较大,CPU开销可能很高(取决于Filter的控制)。因此使用此模式一般配合Filter使用,只对特定的类或包进行分析。Sampling:类似于样本统计,每隔一定时间(5ms)将每个线程栈中方法栈中的信息统计出来。
优点:对CPU的开销非常低,对应用影响小(即使你不配置任何Filter)缺点:一些数据/特性不能提供(例如:方法的调用次数、执行时间)注:JProfiler本身没有指出数据的采集类型,这里的采集类型是针对方法调用的采集类型。因为JProfiler的绝大多数核心功能都依赖方法调用采集的数据,所以可以直接认为是JProfiler的数据采集类型。
遥感监测Telemetries
内存视图LiveMemory
Livememory内存剖析:class/classinstance的相关信息。例如对象的个数,大小,对象创建的方法执行栈,对象创建的热点。
所有对象AllObjects:显示所有加载的类的列表和在堆上分配的实例数。只有Java1.5(JVMTI)才会显示此视图。记录对象RecordObjects:查看特定时间段对象的分配,并记录分配的调用堆栈。分配访问树AllocationCallTree:显示一棵请求树或者方法、类、包或对已选择类有待注释的分配信息的J2EE组件。分配热点AllocationHotSpots:显示一个列表,包括方法、类、包或分配已选类的J2EE组件。你可以标注当前值并且显示差异值。对于每个热点都可以显示它的跟踪记录树。类追踪器ClassTracker:类跟踪视图可以包含任意数量的图表,显示选定的类和包的实例与时间。
cpu视图cpuviews
JProfiler提供不同的方法来记录访问树以优化性能和细节。线程或者线程组以及线程状况可以被所有的视图选择。所有的视图都可以聚集到方法、类、包或J2EE组件等不同层上。
访问树CallTree:显示一个积累的自顶向下的树,树中包含所有在JVM中已记录的访问队列。JDBC,JMS和JNDI服务请求都被注释在请求树中。请求树可以根据Servlet和JSP对URL的不同需要进行拆分。
热点HotSpots:显示消耗时间最多的方法的列表。对每个热点都能够显示回溯树。该热点可以按照方法请求,JDBC,JMS和JNDI服务请求以及按照URL请求来进行计算。
访问图CallGraph:显示一个从已选方法、类、包或J2EE组件开始的访问队列的图。
方法统计MethodStatistis:显示一段时间内记录的方法的调用时间细节。
线程视图threads
JProfiler通过对线程历史的监控判断其运行状态,并监控是否有线程阻塞产生,还能将一个线程所管理的方法以树状形式呈现。对线程剖析。
线程历史ThreadHistory:显示一个与线程活动和线程状态在一起的活动时间表。线程监控ThreadMonitor:显示一个列表,包括所有的活动线程以及它们目前的活动状况。线程转储ThreadDumps:显示所有线程的堆栈跟踪。线程分析主要关心三个方面:
1.web容器的线程最大数。比如:Tomcat的线程容量应该略大于最大并发数。
2.线程阻塞
3.线程死锁
监控和锁Monitors&Locks
所有线程持有锁的情况以及锁的信息。观察JVM的内部线程并查看状态:
死锁探测图表CurrentLockingGraph:显示JVM中的当前死锁图表。目前使用的监测器CurrentMonitors:显示目前使用的监测器并且包括它们的关联线程。锁定历史图表LockingHistoryGraph:显示记录在JVM中的锁定历史。历史检测记录MonitorHistory:显示重大的等待事件和阻塞事件的历史记录。监控器使用统计MonitorUsageStatistics:显示分组监测,线程和监测类的统计监测数据。Arthas
上述工具都必须在服务端项目进程中配置相关的监控参数,然后工具通过远程连接到项目进程,获取相关的数据。这样就会带来一些不便,比如线上环境的网络是隔离的,本地的监控工具根本连不上线上环境。并且类似于Jprofiler这样的商业工具,是需要付费的。
那么有没有一款工具不需要远程连接,也不需要配置监控参数,同时也提供了丰富的性能监控数据呢?
阿里巴巴开源的性能分析神器Arthas应运而生。
Arthas是Alibaba开源的Java诊断工具,深受开发者喜爱。在线排查问题,无需重启;动态跟踪Java代码;实时监控JVM状态。Arthas支持JDK6+,支持Linux/Mac/Windows,采用命令行交互模式,同时提供丰富的Tab自动补全功能,进一步方便进行问题的定位和诊断。当你遇到以下类似问题而束手无策时,Arthas可以帮助你解决:
这个类从哪个jar包加载的?为什么会报各种类相关的Exception?我改的代码为什么没有执行到?难道是我们