2020-02-12

如何优雅的学习JVM，实战篇（四）

一、JVM参数

1.1 标准参数

-version
-help
-server
-cp

1.2 -X参数

非标准参数，也就是在JDK各个版本中可能会变动

1
2
3

-Xint   解释执行
-Xcomp  第一次使用就编译成本地代码
-Xmixed  混合模式，JVM自己来决定

1.3 -XX参数

使用得最多的参数类型，非标准化参数，相对不稳定，主要用于JVM调优和Debug

a.Boolean类型
格式：-XX:[+-]<name>      +或-表示启用或者禁用name属性
比如：-XX:+UseConcMarkSweepGC  表示启用CMS类型的垃圾回收器
-XX:+UseG1GC       表示启用G1类型的垃圾回收器
b.非Boolean类型
格式：-XX<name>=<value> 表示name属性的值是value
比如：-XX:MaxGCPauseMillis=500

1.4 其它参数

1
2
3

-Xms1000等价于 -XX:InitialHeapSize=1000
-Xmx1000等价于 -XX:MaxHeapSize=1000
-Xss1000等价于 -XX:ThreadStackSize=1000

这一块内容也相当于-XX类型的参数

1.5 查看参数

java -XX:+PrintFlagsFinal -version > flags.txt

上图值得注意的是“=”表示默认值，“:=”表示被用户或JVM修改后的值

一般需要设置参数，可以先查下当前参数是什么，然后再进行修改

1.6 设置参数的方式

开发工具中进行设置IDEA、eclipse
运行jar包的时候：java -XX:+UseG1GC xxx.jar

Web容器比如Tomcat，可以在脚本中进行设置

通过jinfo命令实时调整某个java进程的参数（参数只有被标记位manageable的flags可以被实时修改）

1.7 单位换算和实践

1Byte(字节)=8bit(位)
1KB=1024Byte(字节)
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB

1、设置堆内存大小和参数打印

-Xmx100M -Xms100M -XX:+PrintFlagsFinal

2、查询+PrintFlagsFinal

:=true

3、查询堆内存大小MaxHeapSize

:= 104857600

4、换算

1 2	104857600(Byte)/1024=102400(KB) 102400(KB)/1024=100(MB)

5、结论

104857600是字节单位

1.8 常用参数的含义

二、常用命令

2.1 jps

查看java进程

2.2 jinfo

1、实时查看

jinfo -flag name PID 查看某个java进程的name属性的值

1 2	jinfo -flag MaxHeapSize PID jinfo -flag UseG1GC PID

2、调整JVM配置参数

参数只有被标记为manageable的flags可以被实时修改

1 2	jinfo -flag [+\|-] PID jinfo -flag = PID

3、查看曾经赋过值的一些参数

jinfo -flags PID

2.3 jstat

1、查看虚拟机性能统计信息

2、查看java进程的类装载信息

jstat -class PID 1000 10 查看某个java进程的类装载信息，每1000毫秒输出一次，共输出10 次

3、查看垃圾收集信息

jstat -gc PID 1000 10

2.4 jstack

1、查看线程堆栈信息

jstack PID

2、排查死锁的案例

示例代码：

public class DeadLockDemo {

    public static void main(String[] args) {
        DeadLock deadLock1 = new DeadLock(true);
        DeadLock deadLock2 = new DeadLock(false);
        Thread thread1 = new Thread(deadLock1);
        Thread thread2 = new Thread(deadLock2);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }

    static class MyLock {
        public static Object obj1 = new Object();
        public static Object obj2 = new Object();
    }

    static class DeadLock implements Runnable {
        private boolean flag;

        DeadLock(boolean flag) {
            this.flag = flag;
        }

        public void run() {
            if(flag) {
                while (true) {
                    synchronized (MyLock.obj1) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "如果获得obj1的锁");
                        synchronized (MyLock.obj2) {
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "如果获得obj2的锁");
                        }
                    }
                }
            }else {
                while (true) {
                    synchronized (MyLock.obj2) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "否则获得obj2的锁");
                        synchronized (MyLock.obj1) {
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "否则获得obj1的锁");
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

运行main方法的结果

jstack分析

把打印信息拉到最后可以发现

2.5 jmap

1、生成堆转存储快照

2、打印出堆内存相关信息

1 2	-XX:+PrintFlagsFinal -Xms300M -Xmx300M jmap -heap PID

3、dump堆内存相关信息

1 2	jmap -dump:format=b,file=heap.hprof PID jmap -dump:format=b,file=heap.hprof 44808

4、要是能在发生堆内存溢出的时候，能自动dump出该文件就好了

一般在开发过程中，JVM参数可以加上下面两句，这样在程序内存溢出的时候，会自动dump该文件

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=heap.hprof

三、常用工具

3.1 jconsole

JConsole工具是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、永久区使用
情况、类加载情况等。

命令行中输入：jconsole

3.2 jvisualvm

1、可以监控本地的java进程的CPU，类，线程等

2、可以监控远端tomcat，演示部署在阿里云服务器上的tomcat

(1)在visualvm中选中“远程”，右击“添加”
(2)主机名上写服务器的ip地址，比如39.105.32.236，然后点击“确定”
(3)右击该主机“39.105.32.236”，添加“JMX”[也就是通过JMX技术具体监控远端服务器哪个Java进程]
(4)要想让服务器上的tomcat被连接，需要改一下 bin/catalina.sh 这个文件

注意下面的8998不要和服务器上其他端口冲突

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote -Djava.rmi.server.hostname=39.105.32.236 -Dcom.sun.management.jmxremote.port=8998 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=true -Dcom.sun.management.jmxremote.access.file=../conf/jmxremote.access -Dcom.sun.management.jmxremote.password.file=../conf/jmxremote.password"

(5)在 ../conf 文件中添加两个文件jmxremote.access和jmxremote.password

jmxremote.access 文件

1 2	guest readonly manager readwrite

jmxremote.password 文件

1 2	guest guest manager manager

授予权限 : chmod 600 jmxremot

(6)将连接服务器地址改为公网ip地址

hostname -i 查看输出情况
172.17.6.246 172.17.0.1
vim /etc/hosts
172.17.6.246 339.105.32.236

(7)设置上述端口对应的阿里云安全策略和防火墙策略

1
2
3

firewall-cmd --add-port=8080/tcp --permanent
firewall-cmd --add-port=8998/tcp --permanent
systemctl restart firewalld

(8)启动tomcat，来到bin目录

./startup.sh

(9)查看tomcat启动日志以及端口监听

1 2	tail -f ../logs/catalina.out lsof -i tcp:8080

(10)查看8998监听情况，可以发现多开了几个端口

1 2	lsof -i:8998 得到PID netstat -antup \| grep PID

(11)在刚才的JMX中输入8998端口，并且输入用户名和密码则登录成功

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端口:8998
用户名:manager
密码:manager

3.3 阿里的Arthas

Arthas是阿里巴巴开源的Java诊断工具，采用命令行交互模式，是排查jvm相关问题的利器。

github： https://github.com/alibaba/arthas

下载arthas-boot.jar，然后用java -jar的方式启动：

1 2	curl -O https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar java -jar arthas-boot.jar

打印帮助信息：

java -jar arthas-boot.jar -h

常用命令

具体每个命令怎么使用，大家可以自己查阅资料！

version:查看arthas版本号
help:查看命名帮助信息
cls:清空屏幕
session:查看当前会话信息
quit:退出arthas客户端
---
dashboard:当前进程的实时数据面板
thread:当前JVM的线程堆栈信息
jvm:查看当前JVM的信息
sysprop:查看JVM的系统属性
---
sc:查看JVM已经加载的类信息
dump:dump已经加载类的byte code到特定目录
jad:反编译指定已加载类的源码
---
monitor:方法执行监控
watch:方法执行数据观测
trace:方法内部调用路径，并输出方法路径上的每个节点上耗时
stack:输出当前方法被调用的调用路径
......

3.4 MAT

Java堆分析器，用于查找内存泄漏

Heap Dump，称为堆转储文件，是Java进程在某个时间内的快照

下载地址： https://www.eclipse.org/mat/downloads.php

1、Dump信息包含的内容

All Objects

Class, fields, primitive values and references

All Classes

Classloader, name, super class, static fields

Garbage Collection Roots

Objects defined to be reachable by the JVM

Thread Stacks and Local Variables

The call-stacks of threads at the moment of the snapshot, and per-frame information about local
objects

2、获取Dump文件

手动

jmap -dump:format=b,file=heap.hprof 44808

自动

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=heap.hprof

3、使用

Histogram

Histogram可以列出内存中的对象，对象的个数及其大小

Class Name:类名称，java类名
Objects:类的对象的数量，这个对象被创建了多少个
Shallow Heap:一个对象内存的消耗大小，不包含对其他对象的引用
Retained Heap:是shallow Heap的总和，即该对象被GC之后所能回收到内存的总和

右击类名--->List Objects--->with incoming references--->列出该类的实例

右击Java对象名--->Merge Shortest Paths to GC Roots--->exclude all ...--->找到GC Root以及原因

Leak Suspects

查找并分析内存泄漏的可能原因

Reports--->Leak Suspects--->Details

Top Consumers

列出大对象

3.5 GC日志分析工具

要想分析日志的信息，得先拿到GC日志文件才行，所以得先配置一下

根据前面参数的学习，下面的配置很容易看懂

1 2	-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:gc.log

在线工具

https://gceasy.io/

GCViewer

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