java自带可视化性能监控工具jconsole

桃扇骨 2022-01-10 12:05 495阅读 0赞

# 1. 前言 #

*  想验证你对 jvm 配的一些调优参数(比如 Xms、Xmx 等)有没有起作用吗？
 *  想不想实时监控你自定义的线程池的在实际运行时的线程个数、有没有死锁？
 *  应用出现 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space，你知道需要去调整 Xms、Xmx。想不想实时监控你的 Java 应用的堆内存使用情况，并根据峰值等数据设置最适合你的 Xms、Xmx 等参数？
 *  应用出现 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space，你知道需要去调整 XX:PermSize、XX:MaxPermSize。想不想找到你的应用的永久区 PermGen 的使用峰值，并根据其去设置合理的 XX:PermSize、XX:MaxPermSize 等参数？
 *  我们都知道，JVM 堆内存划分为年轻代和年老代。JVM 默认下的年老代与年轻代的比例(即 XX:NewRatio，这个名字容易让人产生混淆，即认为是年轻代比年老代)为 2(即把 JVM 堆内存平均分成了三份，年老大占用了两份，而年轻代占用一份。参考资料 [Sun Java System Application Server Enterprise Edition 8.2 Performance Tuning Guide][])，这个比例并不适合所有情况，特别是当你的应用里局部变量远远大于全局变量，而且大量局部变量生命周期都很短的时候。如何根据应用实时的运行运行情况合理配置年轻代(Young Generation，即 Eden 区和两个 Survivor 区之和)和年老代(Old Generation，即 Tenured 区)的比例 XX:NewRatio 值？

[Java][] 自带性能监控工具：监视和管理控制台 jconsole，它可以提供 Java 某个进程的内存、线程、类加载、jvm 概要以及 MBean 等的实时信息，也许能够对以上问题提供参考。

# 2. JVM 一些参数 #

在启动 jconsole 之前我们先来回顾一下 JVM 的一些主要参数：

*  \-Xms 初始/最小堆内存大小
 *  \-Xmx 最大堆内存大小
 *  \-Xmn 年轻代大小
 *  \-XX:NewSize 年轻代大小
 *  \-XX:MaxNewSize 年轻代最大值
 *  \-XX:NewRatio 年老代与年轻代比值
 *  \-XX:MaxPermSize 持久代最大值
 *  \-XX:PermSize 持久代初始值

有些资料说，Xms、Xmx 设置的是 JVM 内存大小，是不对的，JVM 除了留给开发人员使用的堆内存之外还有非堆内存。

读者可能发现，有三种方式可以划分年轻代大小：-Xmn 方式、-XX:NewSize + -XX:MaxNewSize 方式、-XX:NewRatio 方式。三种都可以，优先级从高到低依次是 -XX:NewSize + -XX:MaxNewSize 方式、-Xmn 方式、-XX:NewRatio 方式，也就是说配置了前面优先级高的后面的优先级低的就被覆盖掉了。

# 3. 本机启用 jconsole 以监控 Java 进程 #

CMD 切换到 %JAVA\_HOME%/bin 目录，直接执行 jconsole  
![CMD 切换到 JAVA\_HOME bin 目录，直接执行 jconsole][CMD _ JAVA_HOME bin _ jconsole]  
  
即可打开 Java 监视和管理控制台：  
![即可打开 Java 监视和管理控制台][Java 1]  
  
本地进程列表里显示了所有本地执行中的 Java 进程，双击你感兴趣的那个进程(比如 PID 为 8504 那个)，即可对该进程进行监控了：  
![双击你感兴趣的那个进程][Center]

# 4. 远程监控 Java 进程 #

要对 Java 进程进行远程监控，在启动它的时候需要启用 JMX。  
以远程主机上的 tomcat 为例，先为 jmx 找一个可用的远程端口，比如 9999：  
![先为 jmx 找一个可用的远程端口][jmx]  
  
No news is good news~在 %TOMCAT\_HOME%/bin/catalina.sh 文件的前面加上以下配置：

**\[plain\]** [view plain][] [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE][![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  JAVA\_OPTS=”-Xms1024m -Xmx2048m -XX:MaxPermSize=128m -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false”

JAVA_OPTS="-Xms1024m -Xmx2048m -XX:MaxPermSize=128m -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false"

*  1

如图  
![tomcat的JAVA\_OPTS配置][tomcat_JAVA_OPTS]

【博主 20150526 加注：开始】这样写在 tomcat 关闭的时候(执行 %tomcat%/bin/shutdown.sh)会报端口已使用异常：

错误: 代理抛出异常错误: java.rmi.server.ExportException: Port already in use: 9999; nested exception is:   
        java[.NET][].BindException: 地址已在使用

这是因为 tomcat 在启动、停止的时候都会执行 JAVA\_OPTS 配置。这样就只能使用 kill -9 来关闭 tomcat 了…

解决办法是把监控配置写在 CATALINA\_OPTS 里：

JAVA\_OPTS=”-Xms1024m -Xmx2048m -XX:MaxPermSize=128m”  
CATALINA\_OPTS=”-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false”

就可以了。CATALINA\_OPTS 配置只是在 tomcat 启动的时候执行。参考资料：[https://bowerstudios.com/node/636][https_bowerstudios.com_node_636]。【博主 20150526 加注：结束】

然后重启 tomcat，在本机打开 Java 监视和管理控制台，”远程进程” 输入远程主机名和 jmx 端口号：

![jmx 远程连接][jmx 1]  
  
点击 “连接” 按钮，即可对远程主机上的 tomcat 进行实时监控了：  
![即可对远程主机上的 tomcat 进行实时监控了][tomcat]

# 5. jconsole 提供的一些有用信息 #

接着第 4 步的案例往下看。

## 5.1. JVM 设定信息是否起作用检查 ##

点击 “VM 概要” 可以查看到刚才我们设定的 JAVA\_OPTS 的一些参数已经奏效了：  
![JAVA\_OPTS 的一些参数已经奏效][JAVA_OPTS]

## 5.2. tomcat 线程池、自定义线程池数量情况实时监控 ##

还在为 tomcat 线程池的神秘面纱而头疼？还在为自己定义的线程池 “黑盒” 一般而苦恼？看看下图：  
![tomcat线程情况][tomcat 1]  
  
我们的 tomcat 刚启动，从上图可以看出只有一个 http-8080-Acceptor-0 线程，我们去访问一下我们的项目，然后再回来看看：  
![http-8080 线程一下子增长到了 8 个][http-8080 _ 8]  
  
http-8080 线程一下子增长到了 8 个。是不是一切一目了然，尽在掌握之中？

## 5.3. 内存使用实际消耗 ##

点击 Java 监视和管理控制台 “内存” 叶项，可以看到 tomcat 堆内存的使用情况：  
![tomcat 堆内存的使用情况][tomcat 2]  
  
图表里有很多选项：  
![图表里有很多选项][Center 1]  
  
我们看一下 Eden 区：  
![Eden区][Eden]  
  
Eden 区基本和整个堆内存的走势差不多。再看 Survivor 区：  
![Survivor区][Survivor]  
  
Survivor 区在较短时间内的走势相对平稳。再看 Old Gen 区：  
![再看 Old Gen 区][Old Gen]  
  
这个走势更加平稳，而且对比 Survivor 区、Old Gen 区两张图，可以很明显地看出，在大约 19:58 那个时刻有将一批对象从 Survivor 区移到 Old Gen 区。最后看 Perm Gen 区。  
这个走势最平稳了。可以明显看出，在大约 19:58，在我们访问一下我们的项目的时候，一些新的 class 等静态资源加载到了 JVM 中。5.4 的加载类数的图也证实了这一点。

## 5.4. tomcat 加载类的情况 ##

![tomcat 加载类的情况][tomcat 3]

# 6. 配合 jmap 的使用 #

![先找到我们 tomcat 进程的 PID 是 13863][tomcat _ PID _ 13863]  
  
先找到我们 tomcat 进程的 PID 是 13863，然后执行 jmap -heap 13863：  
![jmap -heap 13863][]

Heap Configuration 里列的基本就是我们刚才配的那些，比如 MaxHeapSize 是 2048 MB，MaxPermSize 是 128 MB。这个和 5.1 里的是一样的。

# 参考资料 #

*  [Sun Java System Application Server Enterprise Edition 8.2 Performance Tuning Guide][]
 *  [Frequently Asked Questions About the Java HotSpot VM][]

[Sun Java System Application Server Enterprise Edition 8.2 Performance Tuning Guide]: http://docs.oracle.com/cd/E19900-01/819-4742/abeik/index.html
[Java]: http://lib.csdn.net/base/javase
[CMD _ JAVA_HOME bin _ jconsole]: /images/20220110/749917e8bef04c40b8905b5857cca770.png
[Java 1]: /images/20220110/bc0598845223422c88983c8b6009c9a7.png
[Center]: /images/20220110/428b972d0a9d4283b8421465c2f6d3d5.png
[jmx]: /images/20220110/31b9a1f969594aada4cc1b8ce389783f.png
[view plain]: https://blog.csdn.net/haohaojiangjiang789/article/details/62045716?locationNum=2&fps=1#
[CODE]: https://code.csdn.net/assets/CODE_ico.png
[CODE_CODE]: https://code.csdn.net/snippets/644929
[ico_fork.svg]: https://code.csdn.net/assets/ico_fork.svg
[ico_fork.svg 1]: https://code.csdn.net/snippets/644929/fork
[tomcat_JAVA_OPTS]: /images/20220110/96d0d04df55448fa9543226482aeddde.png
[.NET]: http://lib.csdn.net/base/dotnet
[https_bowerstudios.com_node_636]: https://bowerstudios.com/node/636
[jmx 1]: /images/20220110/4d0e32ea61ae4a3ea42643a155cf82bb.png
[tomcat]: /images/20220110/a624e02929f142e8971b96ef39b2b125.png
[JAVA_OPTS]: /images/20220110/736c157ce10c4d508b2cb56e790d460d.png
[tomcat 1]: /images/20220110/34ba6c4e96ae491a994fc6f6d3bd985f.png
[http-8080 _ 8]: /images/20220110/1c163d0a90df4bef9f08dd0ab8b54150.png
[tomcat 2]: /images/20220110/be891b2f4e6b4549a2823608dedf606c.png
[Center 1]: /images/20220110/fef02e124d694ac2813ee8a3e078a422.png
[Eden]: /images/20220110/6ac224b2f8aa49e998c16ab74d30bf09.png
[Survivor]: /images/20220110/206c948da987407f920d47e53c11ef92.png
[Old Gen]: /images/20220110/6263088084bc4d51a6b55b9630661cb8.png
[tomcat 3]: /images/20220110/e9a453f357ff41f68af70e9731277caf.png
[tomcat _ PID _ 13863]: /images/20220110/4676cad1bb1e457bb628000a0ac1463c.png
[jmap -heap 13863]: /images/20220110/bc4d70928c1f4b858ea1971a36d1eba1.png
[Frequently Asked Questions About the Java HotSpot VM]: http://www.oracle.com/technetwork/java/hotspotfaq-138619.html