java應用監測(5)-可視化監測工具

tags: java, troubleshooting, monitor,jvisualvm,jconsole

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一句話歸納：jdk自己自帶的監控工具jconsole和jvisualvm能夠更方便，更直觀地對java應用進行性能監測，下文爲你講解如何使用它們。

1 引言

前面幾篇文章(見下文「相關閱讀」)已經對jdk的命令行工具進行了介紹，但它們使用起來相對仍是不夠直觀，並且通常都須要在本機上使用，有沒有更方便，更直觀的方式來對java應用進行監測？其實，jdk自己已經提供了java監測的GUI工具，分別是jconsole和jvisualvm，下面對這兩款工具的功能及使用進行描述。

2 jconsole使用

jconsole是jdk一個內置Java性能分析器，在JDK安裝目錄下的bin目錄，在windows下，能夠從命令行(jconsole.exe)或直接雙擊jconsole.exe啓動運行。讀者有興趣能夠參考jconsole工具的官方使用文檔：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/management/jconsole.html

2.1 兩種鏈接方式

jconsole啓動時，會提供兩種鏈接方式，分別是鏈接本地進程和鏈接遠程進程。它會直接列出本地java進程來選擇。如果須要監測遠程的java進程，則勾選遠程進程，而後輸入:。這須要遠程的java進程啓動時，設置JMX的遠程鏈接參數，不然是沒法鏈接的，關於遠程鏈接的JMX技術，能夠參考官方文章（https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/management/agent.html）參數分別是如下幾個：

# 須要監控的服務器IP
-Djava.rmi.server.hostname=192.168.222.10
 # 提供監控的java進程端口
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9004 
 # 指定後續的通信端口，與上面一致
-Dcom.sun.management.jmxremote.rmi.port=9004 
 # 不使用ssl登陸，如有安全需求，可設置
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false 
 # 不驗證，如有安全需求，可設置
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false 

複製代碼

以下圖所示：

注意，因爲不使用ssl，會提示"不安全鏈接"，點擊它便可。

2.2 jconsole功能使用

啓動並鏈接java進程後，jconsole的界面是比較簡潔的，分爲6個模塊：

• 概述:對java進程的整體概覽，包括堆，線程數，類，CPU佔用率的變化折線圖。
• 內存:顯示堆及非堆的內存使用信息，相似jmap和jstat
• 線程:顯示線程使用信息，相似jstack
• 類:顯示類裝載信息
• VM摘要:顯示JVM信息，相似jinfo
• MBeans:顯示MBeans信息（用得比較少）

2.2.1 概覽

概覽主要顯示堆，線程數，類，CPU佔用率的變化折線圖，基本上能夠直接根據折線圖來查看應用概況。若是堆佔用內存很高，活動線程數不少，CPU佔用率很高，那就能夠直接進入到相應的區域看詳細內容來查找緣由了。另外，右擊對應的圖，能夠把數據導出到csv文件來分析。如圖：

2.2.2 內存

內存是咱們監測的重點區域，能夠參看堆內存，非堆內存，內存池的情況，GC次數和時間，能夠手動進行GC查看內存變化。以下圖：

其中，圖的上方能夠選擇查看哪一個內存的變化（堆、非堆，old區，eden區，survivor區，metaspace區等），也能夠手動執行GC查看變化狀況。圖下方有顯示內存的大小及使用大小，GC的次數和使用時間，同時以柱狀圖的方式來顯示堆和非堆的變化。所以，對於有內存溢出，OOM這些問題，看這裏的監測數據很是適合。

2.2.3 線程

線上應用，線程長時間停頓的主要緣由主要有：等待外部資源（數據庫鏈接、網絡資源、設備資 源等）、死循環、鎖等待（活鎖和死鎖），這些都須要監測java應用的線程運行情況，以下圖：

線程數變化狀況及點擊某個線程查看運行狀態來分析，其中還能夠點擊「檢測死鎖」功能來處理死鎖問題。

2.2.4 類

此功能主要用於查看加載的類總數，若是加載的類一直在增長，就得查看代碼是否有不斷產生類的代碼了。以下圖：

2.2.5 VM概要

當咱們對java應用添加了啓動參數（ JAVA_OPTS），若想在線上查看此應用的實際使用狀況，參數是否生效，命令行工具咱們是用jinfo，如今在這裏能夠直接看到，並且包括了系統信息，類信息，堆信息及相關的VM參數。以下圖：

3 jvisualvm使用

與jconsole相似，jdk在bin目錄下還提供了jvisualvm工具，相對來講，jvisualvm更爲強大，在windows下，能夠從命令行(jvisualvm.exe)或直接雙擊jvisualvm.exe啓動運行。讀者有興趣能夠參考jvisualvm工具的官方使用文檔：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/visualvm/index.html

3.1 兩種鏈接方式

跟jconsole同樣，jvisualvm能夠監測本地的java進程，也能夠監測遠程的java進程。本地進程直接選擇便可，遠程進程一樣須要java進程添加JMX啓動參數。

3.2 jvisualvm功能使用

jvisualvm的功能比較強大，主要包括如下幾項功能：

• 顯示虛擬機進程以及進程的配置、環境信息（jps、jinfo）。
• 監視應用程序的CPU、GC、堆、方法區(1.7及之前)、元空間（JDK1.8及之後）以及線程的信息，至關於jmap,jstat,jstack。
• dump以及分析堆轉儲快照（jmap,jhat）。
• 方法級的程序運行性能分析，找出被調用最多、運行時間最長的方法。
• 離線程序快照：收集程序的運行時配置、線程dump、內存dump等信息創建一個快照

界面上的功能主要分爲幾大模塊，分別是概述、監視、線程、抽樣器。

3.2.1 概述

概述至關是java命令行工具中的jps及jinfo，能夠顯示進程以及進程的配置、系統屬性，啓動參數等，與jconsole的"VM概要"差很少。以下圖：

3.2.2 監視

此功能至關於jconsole的"概覽"功能，一樣是以圖形化的方式，顯示CPU、堆變化、線程數變化及加載類狀況，但它有一個功能是能夠遠程dump出堆轉儲快照（至關於jmap -dump:file=./heap.hprof PID），dump時會選擇文件存儲位置。

dump出的堆快照，咱們能夠手動把文件下載下來，而後使用它的「裝入快照」功能加載到jvisualvm（裝入時須要選擇文件類型是以"hprof"類型），進一步分析堆的內存狀況。裝入後，會包含概要信息，類和實例佔用內存狀況，雙擊類還能夠看到具體的實例數，如果發現某些類的實例數不少，或者佔用的內存大小比較高，則能夠知道問題所在。以下所示：

3.2.3 線程

此此功能至關於jconsole的"線程"功能，但更豐富，它把每一個線程的運行狀態，運行時間都以圖形化的方式顯示，同時還能夠進行遠程線程dump，這個功能，其實就是jstack -l功能，dump出來後，直接顯示到界面中。以下：

3.2.4 抽樣器

抽樣器是jvisualvm的獨有功能，能夠對CPU和內存進行抽樣顯示，每隔一段時間把內存信息，線程信息，能夠很方便的集中精力分析某一段時間的數據變化（能夠以層級方式顯示細到方法的執行時間，類佔用內存狀況等），同時也提供執行GC、內存dump及線程dump功能。以下：

4 總結

有了jconsole和jvisualvm兩款可視化工具，能夠減小命令行的輸入，以更方便，更直觀的方式來監測java應用的內存、線程、CPU等信息，是處理java線上問題的好幫手。不過要注意一點的是，使用這兩款工具以前，咱們仍是須要對JVM，Java程序運行機制，線程等知識有必定的積累。但願本文對你們有幫助。

參數資料

• jconsole官方使用文檔：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/management/jconsole.html
• jvisualvm官方使用文檔：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/visualvm/index.html
• jvisualvm文檔： https://visualvm.github.io/documentation.html
• JMX遠程監控技術：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/management/agent.html
• 示例代碼地址：https://github.com/mianshenglee/my-example/tree/master/java-monitor-example

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