Java性能調優：利用VisualVM進行性能分析

JVisualVM 簡介

VisualVM 是Netbeans的profile子項目，已在JDK6.0 update 7 中自帶，可以監控線程，內存狀況，查看方法的CPU時間和內存中的對 象，已被GC的對象，反向查看分配的堆棧(如100個String對象分別由哪幾個對象分配出來的)。在JDK_HOME/bin(默認是C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_13\bin)目錄下面，有一個jvisualvm.exe文件，雙擊打開，從UI上來看，這個軟件是基於NetBeans開發的了。

VisualVM 提供了一個可視界面，用於查看 Java 虛擬機 (Java Virtual Machine, JVM) 上運行的基於 Java 技術的應用程序的詳細信息。VisualVM 對 Java Development Kit (JDK) 工具所檢索的 JVM 軟件相關數據進行組織，並經過一種使您能夠快速查看有關多個 Java 應用程序的數據的方式提供該信息。您能夠查看本地應用程序或遠程主機上運行的應用程序的相關數據。此外，還能夠捕獲有關 JVM 軟件實例的數據，並將該數據保存到本地系統，以供後期查看或與其餘用戶共享。

雙擊啓動 jvisualvm.exe，啓動起來後和jconsole 同樣一樣能夠選擇本地和遠程，若是須要監控遠程一樣須要配置相關參數。

主界面以下；

 

VisualVM能夠根據須要安裝不一樣的插件，每一個插件的關注點都不一樣，有的主要監控GC，有的主要監控內存，有的監控線程等。

 

如何安裝：

一、從主菜單中選擇「工具」>「插件」。
二、在「可用插件」標籤中，選中該插件的「安裝」複選框。單擊「安裝」。
三、逐步完成插件安裝程序。

我這裏以 Eclipse(pid 22296)爲例，雙擊後直接展開，主界面展現了系統和jvm兩大塊內容，點擊右下方jvm參數和系統屬性能夠參考詳細的參數信息.

 

由於VisualVM的插件太多，我這裏主要介紹三個我主要使用幾個：監控、線程、Visual GC

監控的主頁其實也就是，cpu、內存、類、線程的圖表

 

線程和jconsole功能沒有太大的區別

 

Visual GC 是經常使用的一個功能，能夠明顯的看到年輕代、老年代的內存變化，以及gc頻率、gc的時間等。

 

以上的功能其實jconsole幾乎也有，VisualVM更全面更直觀一些，另外VisualVM很是多的其它功能，能夠分析dump的內存快照，

dump出來的線程快照而且進行分析等，還有其它不少的插件你們能夠去探索

 

案例分析

準備模擬內存泄漏樣例

一、定義靜態變量HashMap

二、分段循環建立對象，並加入HashMap

代碼以下：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class CyclicDependencies {
    //聲明緩存對象
    private static final Map map = new HashMap();
    public static void main(String args[]){
        try {
            Thread.sleep(10000);//給打開visualvm時間
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //循環添加對象到緩存
        for(int i=0; i<1000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("first");
        //爲dump出堆提供時間
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<1000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("second");
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<3000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("third");
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<4000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("forth");
        try {
            Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("qqqq");
    }
}

三、配置jvm參數以下：

-Xms512m
         -Xmx512m
         -XX:-UseGCOverheadLimit
         -XX:MaxPermSize=50m

 四、運行程序並打卡visualvm監控

使用JVisualVM分析內存泄漏

 一、查看Visual GC標籤，內容以下，這是輸出first的截圖

            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

這是輸出forth的截圖：

 

經過2張圖對比發現：

 

老生代一直在gc，當程序繼續運行能夠發現老生代gc還在繼續：

 

增長到了7次，可是老生代的內存並無減小。說明存在沒法被回收的對象，多是內存泄漏了。

如何分析是那個對象泄漏了呢？打開抽樣器標籤：點擊後以下圖：

 

按照程序輸出進行堆dump，當輸出second時，dump一次，當輸出forth時dump一次。

進入最後dump出來的堆標籤，點擊類：

點擊右上角：「與另外一個堆存儲對比」。如圖選擇第一次導出的dump內容比較：

 

比較結果以下：

 

能夠看出在兩次間隔時間內TestMemory對象實例一直在增長而且多了，說明該對象引用的方法可能存在內存泄漏。

如何查看對象引用關係呢？

右鍵選擇類TestMemory，選擇「在實例視圖中顯示」，以下所示：

 

左側是建立的實例總數，右側上部爲該實例的結構，下面爲引用說明，從圖中能夠看出在類CyclicDependencies裏面被引用了，而且被HashMap引用。

如此能夠肯定泄漏的位置，進而根據實際狀況進行分析解決。

 

JVisualVM 遠程監控 Tomcat

     一、修改遠程tomcat的catalina.sh配置文件，在其中增長：

1. JAVA_OPTS= "$JAVA_OPTS
2. -Djava.rmi.server.hostname=192.168.122.128
3. -Dcom.sun.management.jmxremote.port=18999
4. -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
5. -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false"

      此次配置先不走權限校驗。只是打開jmx端口。

      二、打開jvisualvm，右鍵遠程，選擇添加遠程主機：

          

      三、輸入主機的名稱，直接寫ip，以下：

          

        右鍵新建的主機，選擇添加JMX鏈接，輸入在tomcat中配置的端口便可。

      四、雙擊打開。完畢！

 

參考資料

https://blog.csdn.net/kl28978113/article/details/53817827

https://www.cnblogs.com/ityouknow/p/6437037.html