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4.JVM实战篇.md

File metadata and controls

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1 JVM实战篇

1.1 JVM参数

1.1.1 标准参数

-version
-help
-server
-cp

1.1.2 -X参数

-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

1.1.3 -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

1.1.4 其他参数

-Xms1000等价于-XX:InitialHeapSize=1000
-Xmx1000等价于-XX:MaxHeapSize=1000
-Xss100等价于-XX:ThreadStackSize=100

1.1.5 查看参数

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

1.1.6 设置参数的方式

  • 开发工具中设置比如IDEA，eclipse

  • 运行jar包的时候:java -XX:+UseG1GC xxx.jar

  • web容器比如tomcat，可以在脚本中的进行设置

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

1.1.7 实践和单位换算

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的值
	:=true
(3)查询堆内存大小MaxHeapSize
	:= 104857600
(4)换算
104857600(Byte)/1024=102400(KB)
102400(KB)/1024=100(MB)
(5)结论
	104857600是字节单位

1.1.8 常用参数含义

image-20220309162923416

1.2 常用命令

1.2.1 jps

查看java进程

1.2.2 jinfo

(1)实时查看和调整JVM配置参数

(2)查看

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

(3)修改

参数只有被标记为manageable的flags可以被实时修改

jinfo -flag [+|-] PID

jinfo -flag = PID

(4)查看曾经赋过值的一些参数

jinfo -flags PID

1.2.3 jstat

(1)查看虚拟机性能统计信息

(2)查看类装载信息

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

image-20220310220302064

(3)查看垃圾收集信息

jstat -gc PID 1000 10

image-20220310220241447

1.2.4 jstack

(1)查看线程堆栈信息

(2)用法

jstack PID

(3) 排查死锁

  • DeadLockDemo
//运行主类
public class DeadLockDemo
{
    public static void main(String[] args)
    {
        DeadLock d1=new DeadLock(true);
        DeadLock d2=new DeadLock(false);
        Thread t1=new Thread(d1);
        Thread t2=new Thread(d2);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}
//定义锁对象
class MyLock{
    public static Object obj1=new Object();
    public static Object obj2=new Object();
}
//死锁代码
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()+"----if获得obj1锁");
                    synchronized(MyLock.obj2) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----if获得obj2锁");
                    }
                }
            }
        }
        else {
            while(true){
                synchronized(MyLock.obj2) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----否则获得obj2锁");
                    synchronized(MyLock.obj1) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----否则获得obj1锁");

                    }
                }
            }
        }
    }
}
  • jstack 分析

image-20220310221042830

1.2.5 jmap

(1)生成堆转储快照

(2)打印出堆内存相关信息

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

image-20220310221505262

image-20220310221521362

(3)dump出堆内存相关信息、

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

image-20220310221914338

(4)要是在发生堆内存溢出的时候，能自动dump出该文件就好了

一般在开发中，JVM参数可以加上下面两句，这样内存溢出时，会自动dump出该文件

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

设置堆内存大小: -Xms20M -Xmx20M
启动，然后访问localhost:9090/heap，使得堆内存溢出

(5)关于dump下来的文件

一般dump下来的文件可以结合工具来分析

1.3 常用工具

1.3.1 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。

启动命令：jconsole

1.3.2 jvisualvm

启动命令：jvisualvm

1.3.2.1 监控本地Java进程

image-20220310222954259

1.3.2.2 监控远端Java进程

比如监控远端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31.100.39.63，然后点击“确定”

(3)右击该主机“31.100.39.63”，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

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote -
Djava.rmi.server.hostname=31.100.39.63 -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

guest readonly
manager readwrite

jmxremote.password 文件

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
172.26.225.240 172.17.0.1
vim /etc/hosts
172.26.255.240 31.100.39.63

(7)设置上述端口对应的阿里云安全策略和防火墙策略

(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

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

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

端口:8998
用户名:manager
密码:manager

1.3.3 Arthas

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

Arthas 是Alibaba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。

1.3.3.1 下载安装

curl -O https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar
# 然后可以选择一个Java进程

Print usage

java -jar arthas-boot.jar -h

1.3.3.2 常用命令

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

1.3.4 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

1.3.4.1 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

1.3.4.2 获取Dump文件

  • 手动
jmap -dump:format=b,file=heap.hprof 44808
  • 自动
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=heap.hprof

1.3.4.3 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

Top Consumers

1.3.5 GC日志分析工具

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