JDK中還藏著一個(gè)寶貝 它的名字叫做VisualVM
原創(chuàng)【51CTO獨(dú)家譯稿】令人意想不到的寶貝，其實(shí)往往已經(jīng)早就在你眼前，只不過你沒發(fā)現(xiàn)它。VisualVM就是這樣的。每當(dāng)我們升級(jí)JDK、打開IDE時(shí)，其實(shí)我們就用上了它所帶來的新特性。至少，我自己是這樣認(rèn)為的。
我第一次獲知VisualVM是在去年二月份Geertjan Wielenga所寫的一篇文章里，那時(shí)它的第三版都已經(jīng)發(fā)布了?？梢哉fVisualVM是Java開發(fā)者最為重要的工具，但同時(shí)這也是最不為人知的秘密。在Java的運(yùn)行效率仍然是個(gè)問題的情況下，正是它有效的解決了這個(gè)問題。（有關(guān)VisualVM的簡(jiǎn)介，可參考51CTO之前發(fā)布的Sun VisualVM項(xiàng)目 開源Java問題解決方案一文）
VisualVM簡(jiǎn)介
簡(jiǎn)單說來，VisualVM是一種集成了多個(gè)JDK命令行工具的可視化工具，它能為您提供強(qiáng)大的分析能力。所有這些都是免費(fèi)的！它囊括的命令行工具包括jstat, JConsole, jstack, jmap 和 jinfo，這些工具與JDK的標(biāo)準(zhǔn)版本是一致的。
你可以使用VisualVM生成和分析海量數(shù)據(jù)、跟蹤內(nèi)存泄漏、監(jiān)控垃圾回收器、執(zhí)行內(nèi)存和CPU分析，同時(shí)它還支持在MBeans上進(jìn)行瀏覽和操作。盡管VisualVM自身要在JDK6這個(gè)版本上運(yùn)行，但是JDK1.4以上版本的程序它都能監(jiān)控。
對(duì)于我來說，這些功能都是至關(guān)重要的。以前我一直在使用如YourKit這樣的一些付費(fèi)軟件來檢測(cè)我的應(yīng)用軟件，但現(xiàn)在我可以用VisualVM這樣一個(gè)開源工具來實(shí)現(xiàn)同樣的功能。更何況，有誰比能Sun公司更了解JVM呢？
如何獲取VisualVM
VisualVM的一個(gè)最大好處就是，它已經(jīng)在你的JDK bin目錄里了，只要你使用的是JDK1.6 Update7之后的版本。點(diǎn)擊一下jvisualvm.exe圖標(biāo)它就可以運(yùn)行了。
你所需要做的只是點(diǎn)一下jvisualvm.exe，就能啟動(dòng)它。運(yùn)行中的所有Java應(yīng)用程序?qū)@示在右邊的導(dǎo)航欄。你會(huì)發(fā)現(xiàn)根本不需要在VisualVM 里親自為你的應(yīng)用程序注冊(cè)，因?yàn)樗鼈內(nèi)紩?huì)自動(dòng)顯示出來。你甚至還可以在導(dǎo)航欄里查看到遠(yuǎn)程的應(yīng)用程序。
顯示為“未知進(jìn)程”(pid為5392)的程序是Eclipse
使用VisualVM
VisualVM有很多令人眼前一亮的功能，它能使你：
◆監(jiān)控應(yīng)用程序的性能和內(nèi)存占用情況
◆監(jiān)控應(yīng)用程序的線程
◆分析（Profile）應(yīng)用程序性能和內(nèi)存分配情況
◆進(jìn)行線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)(Thread Dump)或堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)(Heap Dump)
◆分析核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)(Core Dump)
◆保存快照以便脫機(jī)分析應(yīng)用程序。
用VisualVM評(píng)估IDE
我很想用VisualVM 做點(diǎn)什么，于是我決定，用它來對(duì)目前最先進(jìn)的三個(gè)IDE進(jìn)行評(píng)測(cè)。為此我特意新安裝了 NetBeans 6.5.1 (JavaSE only version) ， Eclipse (for Java Developers) 和 IntelliJ IDEA (8.1.2).
測(cè)試如下：
◆在VisualVM 中運(yùn)行內(nèi)存分析器（Memory Profiler）
◆在IDE中創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目
◆創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的類，這個(gè)類只有一個(gè)可以打印“Hello World"的main方法
◆保存內(nèi)存分析結(jié)果
◆生成這個(gè)應(yīng)用程序的堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)(Heap Dump)
◆從VisualVM 的監(jiān)視視圖(Monitor View)里獲取信息
◆重新啟動(dòng)IDE，使用CPU分析器(CPU Profiler)，在IDE中執(zhí)行相同的步驟
◆保存CPU分析器(CPU Profiler)的結(jié)果
我意識(shí)到，CPU和內(nèi)存評(píng)測(cè)其實(shí)是可以同時(shí)進(jìn)行的，但為了便于下文的解釋，我特意將它們分別進(jìn)行。
我用IntelliJ做測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有用我自己的JDK才能啟動(dòng)它，而不能用它自帶的。雖然我太不熟悉這個(gè)IDE，但我發(fā)現(xiàn)當(dāng)我用JSDK創(chuàng)建新工程時(shí)，它必須解析JDK中的文件。
此外，請(qǐng)注意，這些IDE都是我剛剛才下載的默認(rèn)版本，沒有針對(duì)Java開發(fā)作什么優(yōu)化處理。
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堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)
我發(fā)現(xiàn)要對(duì)軟件進(jìn)行全面對(duì)比時(shí)，最好的手段是進(jìn)行堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)(Heap Dump)。這在程序運(yùn)行時(shí)，使用VisualVM可以讓這項(xiàng)工作變得十分太簡(jiǎn)單，你隨時(shí)都可以右鍵單擊那個(gè)程序，然后選擇 Heap Dump 就可以了。
在個(gè)領(lǐng)域我評(píng)測(cè)的兩個(gè)指標(biāo)是：字節(jié)總數(shù)和類（class）的總數(shù)
NetBeans堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)
Eclipse堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)
IntelliJ IDEA 堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)
NetBeans:
◆總的字節(jié)數(shù)：31,576,772
◆總的類數(shù)：10,583
IntelliJ :
◆總的字節(jié)數(shù)：76,582,715
◆總的類數(shù)：14,368
Eclipse:
◆總的字節(jié)數(shù)：62,112,960
◆總的類數(shù)：11,428
很明顯，NetBeans只用到了Eclipse的一半都不到，IntelliJ則用去了多得多。
而在監(jiān)視視圖（Monitor View）里看著這些程序運(yùn)行特別有意思，在這里我只關(guān)注了線程中的本地類，Eclipse差不多達(dá)到了25K,IntelliJ大概27K，NetBeans則在20K以下。
NetBeans 監(jiān)控視圖
Eclipse監(jiān)控視圖
IntelliJ IDEA 監(jiān)控視圖
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內(nèi)存和CPU評(píng)測(cè)(Profile)結(jié)果
我注意到，當(dāng)我開始評(píng)測(cè)(profiling)時(shí)，類和方法中的指令執(zhí)行總是要讓我等上好一段時(shí)間。尤其是在IDE里，這段時(shí)間不算短，不過還算可以接受吧。
內(nèi)存和CPU評(píng)測(cè)對(duì)這些IDE的意義不是很大。但進(jìn)行這個(gè)分析所帶來的一個(gè)方便之處就是：你很容易就可以找到程序哪個(gè)地方發(fā)生了內(nèi)存泄漏。以下是對(duì)這幾個(gè)IDE的評(píng)測(cè)結(jié)果。
在這些IDE的評(píng)測(cè)結(jié)果中，我們可以看到一些很有趣的幾點(diǎn)。例如，NetBeans中用到了大量了byte[] ，而在Eclipse和IntelliJ中就明顯少得多了。另外我們還可以看到char[]在所有IDE里均被大量使用了。
◆NetBeans：內(nèi)存的19.6%
◆Eclipse：內(nèi)存的31.6%
◆IntelliJ：內(nèi)存的32.7%
NetBeans 內(nèi)存分析視圖
Eclipse內(nèi)存分析視圖
IntelliJ IDEA內(nèi)存分析視圖
通過CPU評(píng)測(cè)我們能看出程序的哪個(gè)地方耗時(shí)最多。在這方面，各個(gè)IDE分別把時(shí)間用在了不同的方法（method）上，這一點(diǎn)有很大的不同：
◆NetBeans大部分時(shí)間花費(fèi)在org.openide.util.RequestProcessor $ Processor.run()- 58.1 ％
◆Eclipse的時(shí)間花在java.lang.reflect.Method.invoke()- 約占45.5 ％
◆IntelliJ在java.net.SocketInputStream.read()上耗費(fèi)掉了38.7 ％的時(shí)間
NetBeans CPU 分析視圖
EclipseCPU 分析視圖
IntelliJ IDEA CPU 分析視圖
雖然這么一個(gè)橫向?qū)Ρ炔灰欢軌蛘f明什么問題。但能夠看到這些IDE在幕后不同的工作方式，也是一件很有趣的事情。
至此，我不得不認(rèn)為VisualVM 讓這項(xiàng)評(píng)測(cè)變得相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單。我只需要在這些IDE啟動(dòng)之前運(yùn)行VisualVM，它就能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并掛載隨后啟動(dòng)的每個(gè)IDE實(shí)例，然后就可以在VisualVM里作評(píng)測(cè)了。
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IDE集成
Java開發(fā)人員大多都是被IDE慣壞了的，一旦沒有順手的IDE可用就會(huì)無所適從。不過不用擔(dān)心，當(dāng)前流行的這些IDE都已經(jīng)有了VisualVM插件，這樣你就可以在你最喜歡的IDE里工作了，不用再跟命令行打交道了。
VisualVM在NetBeans里的集成很有意思，它其實(shí)已經(jīng)是NetBeans默認(rèn)的分析器了。在NetBeans中，它作為一個(gè)RCP程序，可以與其它的NetBeans模塊一起進(jìn)行更好地?cái)U(kuò)展。
Eclipse和 IntelliJ IDEA的集成包可以通過點(diǎn)擊這里獲取。MyEclipse 7.5也已經(jīng)集成了VisualVM的插件。作為一個(gè)Eclipse開發(fā)者，我很感興趣這是究竟怎么辦到的，因?yàn)檫@個(gè)工具畢竟是在NetBeans平臺(tái)基礎(chǔ)之上構(gòu)建的。
與Eclipse的集成
首先，你得下載VisualVM Launcher插件，將它解壓到你的Eclipse主目錄里。這樣當(dāng)你打開Run Configurations對(duì)話框時(shí)，就會(huì)看到程序啟動(dòng)器選項(xiàng)。默認(rèn)的啟動(dòng)器是可以在偏好（Preferences）設(shè)置里修改的。
在我的設(shè)置里，我選擇當(dāng)使用啟動(dòng)器時(shí)讓VisualVM Launcher運(yùn)行，其它時(shí)候就使用Eclipse默認(rèn)的程序Launcher。你可以針對(duì)你的應(yīng)用、小程序或者是Eclipse項(xiàng)目修改這些設(shè)置。
然后你還得指定你所要采用的VisualVM 可執(zhí)行文件和JDK的路徑。
這樣與Eclipse的集成就算完成了，它會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)一個(gè)VisualVM ，你就可以用了。以后可能會(huì)有更深度的集成 ，那樣的話說不定我就直接可以在IDE里啟用它去分析程序了。
擴(kuò)展VisualVM
如果上面列舉的這些功能還不能滿足你的需要，那么你還可以編寫自己的VisualVM插件。VisualVM提供了許多的API調(diào)用入口，如下圖所示：
主要的一些調(diào)用入口有：
◆標(biāo)簽擴(kuò)展（Tab extension）。默認(rèn)情況下，VisualVM提供了像“Overview"，Monitor，Threads這樣的一些標(biāo)簽。你可以自己定制一些類似的標(biāo)簽。此外，這些標(biāo)簽自身也可以擴(kuò)展，你可以為它們?cè)O(shè)置二級(jí)標(biāo)簽，還可以設(shè)置這些標(biāo)簽是對(duì)所有VisualVM數(shù)據(jù)源都可見，還是只針對(duì)一些特定的數(shù)據(jù)源類型。
◆二級(jí)標(biāo)簽擴(kuò)展（Subtab extension）。在上面所說的這些標(biāo)簽里，你可以插入新的標(biāo)簽，當(dāng)然，這是在標(biāo)簽被設(shè)置為可擴(kuò)展的前提下。可擴(kuò)展的標(biāo)簽有："Overview"、"Monitor"、"Threads"、"Heap Dump"和"Host"。當(dāng)你插入一個(gè)新的子標(biāo)簽時(shí)，你可以指定它與其它子標(biāo)簽的相對(duì)位置關(guān)系。子標(biāo)簽也可以設(shè)置是對(duì)所有VisualVM數(shù)據(jù)源都可見，還是只針對(duì)一些特定的數(shù)據(jù)源類型。
◆菜單擴(kuò)展（Menu extension）。一個(gè)數(shù)據(jù)源以及它的子節(jié)點(diǎn)，都可以為它們的上下文菜單添加一個(gè)或若干個(gè)菜單。
◆應(yīng)用類型擴(kuò)展（Application type extension）。在默認(rèn)情況下，除非提供了一個(gè)特定的插件，否則在VisualVM里可見的這些應(yīng)用都是一樣的，它們有著同樣的圖標(biāo)和標(biāo)簽。在定義了一種應(yīng)用類型之后，你可以為這種特定的應(yīng)用再安裝一個(gè)插件，這樣做可以為不同的應(yīng)用具有不同的圖標(biāo)（比較簡(jiǎn)單），也可以提供像繪圖這樣的額外功能。
◆數(shù)據(jù)源的擴(kuò)展（Data source extension）。 “應(yīng)用程序”的數(shù)據(jù)源只是VisualVM可以監(jiān)管的一種數(shù)據(jù)源類型。另一種數(shù)據(jù)源類型是“主機(jī)”數(shù)據(jù)源，它可讓你監(jiān)控和管理本地的和遠(yuǎn)程的主機(jī)。如果VisualVM的默認(rèn)配置不能滿足你的需求，你可以創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)源類型讓它監(jiān)管。
在VisualVM的官方網(wǎng)站上，有一個(gè)關(guān)于編寫VisualVM插件的詳細(xì)說明，這份說明淺顯易懂，如果你以前有過在NetBeans或者Eclipse上有過開發(fā)插件的經(jīng)歷，那就更容易上手了。不僅如此，VisualVM的插件中心里已經(jīng)有不少現(xiàn)成的插件可用，只需進(jìn)入“工具”/“插件”就可以看到了。
VisualVM 簡(jiǎn)單易用（相信你已經(jīng)會(huì)用它了），還具備可供擴(kuò)展的平臺(tái)，這些都必將使它成為開發(fā)者不可或缺的工具。讓我印象非常深刻的是，它能夠自動(dòng)掛載運(yùn)行中的程序，而不用開發(fā)者去做注冊(cè)工作。在理論上，我們甚至還可以在完善和再次啟動(dòng)Java應(yīng)用程序的時(shí)，讓它一直在后臺(tái)運(yùn)行，這實(shí)在是太妙了。
JDK中還藏著一個(gè)寶貝，它的名字叫做VisualVM。趕快去下載運(yùn)行，讓它幫你找出程序中的所有不足吧。
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