分享Java性能監(jiān)控的小技巧
閱讀文章之前,大家可以先看一看這篇文章,《關(guān)于Java性能監(jiān)控的一些記錄》,也許會對你有幫助。
很多開發(fā)者覺得自己懂Java編程,事實是大多數(shù)開發(fā)人員都只領(lǐng)會到了Java平臺的皮毛,所學(xué)也只夠應(yīng)付工作。作者將深度挖掘Java平臺的核心功能,揭示一些鮮為人知的事實,幫助您解決最棘手的編程困難。
當(dāng)應(yīng)用程序性能受到損害時,大多數(shù)開發(fā)人員都驚慌失措,這在情理之中。跟蹤Java應(yīng)用程序瓶頸來源一直以來都是很麻煩的,因為Java虛擬機有黑盒效應(yīng),而且Java平臺分析工具一貫就有缺陷。
然而,隨著Java5中JConsole的引入,一切都發(fā)生了改變。JConsole是一個內(nèi)置Java性能分析器,可以從命令行或在GUIshell中運行。它不是***的,但是當(dāng)尖頭老板來問你關(guān)于性能的問題時,用它來應(yīng)對還是綽綽有余的——這比查詢PapaGoogle要好得多。
我們將向您展示5個方法,使您可以輕松地使用JConsole(或者,它更高端的“近親”VisualVM)來監(jiān)控Java應(yīng)用程序性能和跟蹤Java中的代碼。
1.遠(yuǎn)程連接進程
因為Web應(yīng)用程序分析工具假設(shè)通過一個套接字進行連通性分析,您只需要進行少許配置來設(shè)置JConsole(或者是基于JVMTI的分析器,就這點而言),監(jiān)控/分析遠(yuǎn)程運行的應(yīng)用程序。
如果Tomcat運行在一個名為“webserve”的機器上,且JVM已經(jīng)啟動了JMX并監(jiān)聽端口9004,從JConsole(或者任何JMX客戶端)連接它需要一個JMX URL“service:jmx:rmi:///jndi/rmi://webserver:9004/jmxrmi”。
基本上,要分析一個運行在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用程序服務(wù)器,您所需要的僅僅是一個JMX URL。
2.JDK附帶分析器
許多開發(fā)人員沒有意識到從Java 5開始JDK中包含了一個分析器。JConsole(或者Java平臺***版本,VisualVM)是一個內(nèi)置分析器,它同Java編譯器一樣容易啟動。如果是從命令行啟動,使JDK在PATH上,運行jconsole即可。如果從GUIshell啟動,找到JDK安裝路徑,打開bin文件夾,雙擊jconsole。
當(dāng)分析工具彈出時(取決于正在運行的Java版本以及正在運行的Java程序數(shù)量),可能會出現(xiàn)一個對話框,要求輸入一個進程的URL來連接,也可能列出許多不同的本地Java進程(有時包含JConsole進程本身)來連接。
使用JConsole進行工作
在Java 5中,Java進程并不是被設(shè)置為默認(rèn)分析的,而是通過一個命令行參數(shù)—-Dcom.sun.management.jmxremote——在啟動時告訴Java 5 VM打開連接,以便分析器可以找到它們;當(dāng)進程被JConsole撿起時,您只能雙擊它開始分析。
分析器有自己的開銷,因此***的辦法就是花點時間來弄清是什么開銷。發(fā)現(xiàn)JConsole開銷最簡單的辦法是,首先獨自運行一個應(yīng)用程序,然后在分析器下運行,并測量差異。(應(yīng)用程序不能太大或者太小;我最喜歡使用JDK附帶的SwingSet2樣本。)因此,我使用-verbose:gc嘗試運行SwingSet2來查看垃圾收集清理,然后運行同一個應(yīng)用程序并將JConsole分析器連接到它。當(dāng)JConsole連接好了之后,一個穩(wěn)定的GC清理流出現(xiàn),否則不會出現(xiàn)。這就是分析器的性能開銷。
JConsole或VisualVM?
JConsole從Java 5開始就隨著Java平臺版本一起發(fā)布,而VisualVM是在NetBeans基礎(chǔ)上升級的一個分析器,在Java 6的更新版12中***次發(fā)布。多數(shù)還沒有更新到Java 6,因此這篇文章主要介紹JConsole。然而,多數(shù)技巧和這兩個分析器都有關(guān)。
3.跟蹤統(tǒng)計
JConsole有許多對收集統(tǒng)計數(shù)據(jù)有用的選項卡,包括:
- Memory:在JVM垃圾收集器中針對各個堆跟蹤活動。
- Threads:在目標(biāo)JVM中檢查當(dāng)前線程活動。
- Classes:觀察VM已加載類的總數(shù)。
這些選項卡(和相關(guān)的圖表)都是由每個Java 5及更高版本VM在JMX服務(wù)器上注冊的JMX對象提供的,是內(nèi)置到JVM的。一個給定JVM中可用bean的完整清單在MBeans選項卡上列出,包括一些元數(shù)據(jù)和一個有限的用戶界面來查看數(shù)據(jù)或執(zhí)行操作。(然而,注冊通知是在JConsole用戶界面之外。)
使用統(tǒng)計數(shù)據(jù)
假設(shè)一個Tomcat進程死于OutOfMemoryError。如果您想要弄清楚發(fā)生了什么,打開JConsole,單擊Classes選項卡,過一段時間查看一次類計數(shù)。如果數(shù)量穩(wěn)定上升,您可以假設(shè)應(yīng)用程序服務(wù)器或者您的代碼某個地方有一個ClassLoader漏洞,不久之后將耗盡PermGen空間。如果需要更進一步的確認(rèn)問題,請看Memory選項卡。
不要成為典型
發(fā)現(xiàn)應(yīng)用程序代碼中性能問題的常用響應(yīng)多種多樣,但也是可預(yù)測的。早期的Java編程人員對舊的IDE可能十分生氣,并開始進行代碼庫中主要部分的代碼復(fù)查,在源代碼中尋找熟悉的“紅色標(biāo)志”,像異步塊、對象配額等等。隨著編程經(jīng)驗的增加,開發(fā)人員可能會仔細(xì)研究JVM支持的-X標(biāo)志,尋找優(yōu)化垃圾收集器的方法。當(dāng)然,對于新手,直接去Google查詢,希望有其他人發(fā)現(xiàn)了JVM的神奇的“make it go fast”轉(zhuǎn)換,避免重寫代碼。
從本質(zhì)上來說,這些方法沒什么錯,但都是有風(fēng)險的。對于一個性能問題最有效的響應(yīng)就是使用一個分析器——現(xiàn)在它們內(nèi)置在Java平臺,我們確實沒有理由不這樣做!
4.JConsole并不是高深莫測的
作為一個分析器實用工具,JConsole是極好的,但是還有更好的工具。一些分析插件附帶分析器或者靈巧的用戶界面,默認(rèn)情況下比JConsole跟蹤更多的數(shù)據(jù)。
JConsole真正吸引人的是整個程序是用“普通舊式Java”編寫的,這意味著任何Java開發(fā)人員都可以編寫這樣一個實用工具。事實上,JDK其中甚至包括如何通過創(chuàng)建一個插件來定制JConsole的示例。建立在NetBeans頂部的VisualVM進一步延伸了插件概念。
如果JConsole(或者VisualVM,或者其他任何工具)不符合您的需求,或者不能跟蹤您想要跟蹤的,或者不能按照您的方式跟蹤,您可以編寫屬于自己的工具。如果您覺得Java代碼很麻煩,Groovy或JRuby或很多其他JVM語言都可以幫助您更快完成。
您真正需要的是一個快速而粗糙(quick-and-dirty)的由JVM連接的命令行工具,可以以您想要的方式確切地跟蹤您感興趣的數(shù)據(jù)。
5.為離線分析創(chuàng)建一個堆轉(zhuǎn)儲
生產(chǎn)環(huán)境中一切都在快速地進行著,您可能沒有時間花費在您的應(yīng)用程序分析器上,相反地,您可以為Java環(huán)境中的每個事件照一個快照保存下來過后再看。在JConsole中您也可以這樣做,在VisualVM中甚至?xí)龅酶谩?/p>
先找到MBeans選項卡,在其中打開com.sun.management節(jié)點,接著是HotSpotDiagnostic節(jié)點?,F(xiàn)在,選擇Operations,注意右邊面板中的“dumpHeap”按鈕。如果您在***個(“字符串”)輸入框中向dumpHeap傳遞一個文件名來轉(zhuǎn)儲,它將為整個JVM堆照一個快照,并將其轉(zhuǎn)儲到那個文件。
稍后,您可以使用各種不同的商業(yè)分析器來分析文件,或者使用VisualVM分析快照。(記住,VisualVM是在Java 6中可用的,且是單獨下載的。)
結(jié)束語
Java性能監(jiān)控不止于JConsole或VisualVM——在JDK中隱藏著一整套工具,只是大多數(shù)開發(fā)人員并不知道。希望對你有幫助。
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