JVM调优只JVM工具VisualVM

朱雀 2023-07-25 09:29 183阅读 0赞

**JVM运行参数**  
在jvm中有很多的参数可以进行设置，这样可以让jvm在各种环境中都能高效的运行，绝大部分的参数保持默认即可。  
JVM的参数主要分为三类：

*  标准参数  
    \-Help  
    \-version
 *  \-X参数  
    \-Xint  
    \-Xcomp
 *  \-XX参数（使用率最高）  
    \-XX;newSize  
    \-XX:UserSerialGC

**标准参数**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
java -version  
![在这里插入图片描述][20200414110331470.png]

**实战2：通过-D设置系统参数**

public class TestJVM { 
        public static void main(String[] args) { 
            String str = System.getProperty("str");
            if(str==null){ 
                System.out.println("hello world" );
            }else{ 
                System.out.println(str);
            }
        }
    }

把这个类导入Linux系统中

error: Class names, 'TestJVM', are only accepted if annotation processing is explicitly requested

如果出现这个错误  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
**——X参数**  
jvm的-x参数是非标准参数，在不同版本的jvm中，参数可能会有所不同，可以通过java -x查看非标准参数。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

‐Xmixed 混合模式执行 (默认)
    ‐Xint 仅解释模式执行 
    ‐Xbootclasspath:<用 : 分隔的目录和 zip/jar 文件> 设置搜索路径以引导类和资源 
    ‐Xbootclasspath/a:<用 : 分隔的目录和 zip/jar 文件> 附加在引导类路径末尾 
    ‐Xbootclasspath/p:<用 : 分隔的目录和 zip/jar 文件> 置于引导类路径之前 
    ‐Xdiag 显示附加诊断消息 
    ‐Xnoclassgc 禁用类垃圾收集 
    ‐Xincgc 启用增量垃圾收集 
    ‐Xloggc:<file> 将 GC 状态记录在文件中 (带时间戳) 
    ‐Xbatch 禁用后台编译 
    ‐Xms<size> 设置初始 Java 堆大小 
    ‐Xmx<size> 设置最大 Java 堆大小 
    ‐Xss<size> 设置 Java 线程堆栈大小 
    ‐Xprof 输出 cpu 配置文件数据 
    ‐Xfuture 启用最严格的检查, 预期将来的默认值 
    ‐Xrs 减少 Java/VM 对操作系统信号的使用 (请参阅文档) 
    ‐Xcheck:jni 对 JNI 函数执行其他检查 
    ‐Xshare:off 不尝试使用共享类数据 
    ‐Xshare:auto 在可能的情况下使用共享类数据 (默认) 
    ‐Xshare:on 要求使用共享类数据, 否则将失败。 
    ‐XshowSettings 显示所有设置并继续 
    ‐XshowSettings:all显示所有设置并继续 
    ‐XshowSettings:vm 显示所有与 vm 相关的设置并继续 
    ‐XshowSettings:properties 显示所有属性设置并继续 
    ‐XshowSettings:locale 显示所有与区域设置相关的设置并继续

**-XX参数**  
\-xx参数也是非标准参数，主要用于jvm的调优和debug操作。  
使用有两种方式，一种是boolean类型，一种是非boolean类型

*  boolean类型
    
    格式：-XX：\[±\]  
    如：-XX：+DisableExplicitGC 标识禁用手动调用gc操作，也就是shuo调用System.gc无效
 *  非boolean类型  
    格式：-XX  
    如：-XX：NewRatio=1 表示新生代和老年代的比值

**这里要重点说下-Xms与-Xmx参数**  
\-Xms与-Xmx分别是设置jvm的堆内存的初始值大小和最大大小  
xmx2048m:等价于-XX：MaxHeapSize，设置JVM最大堆内存为2048M  
xms512m：等价于-XX：InitialHeapSize，设置JVM初始堆内存为512M.

**查看正在运行jvm参数**  
通过jps 或者jps -l 查看java进程  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
**\#查看所有的参数，用法：jinfo ‐flags <进程id>**  
![在这里插入图片描述][20200414135805200.png]

**JVM内存模型**  
jvm的内存模型在1.7和1.8有较大的区别。我们这里对两套具体分析

*  Yound年轻代
 *  年轻代主要分为三部分，Eden（中文伊甸园的意思）和两个大小严格相等的Survivor去，其中Survivor区某一个时刻只有其中一个被使用，另一个留做垃圾收集时复制对象使用。在Eden区间满的时候，GC就会将存活的对象移到空闲的Survivor区间中，根据JVM的策略，在经过几次垃圾收集后，依旧存活在Survivor的对象将移到老年代中Tennured
 *  Tenured老年代  
    Tenured区主要保存生命周期长的对象，一般是一些老的对象，当一些对象在Yound复制转移一定的次数以后，对象就会被转移到Tenured区，一般如果系统中用了application级别的缓存，缓存中的对象往往会被转移到这一区间。
 *  Perm永久代  
    perm代只要保存class，method，field对象，这部分的空间一般不会溢出，除非一次性加载了很多类，不过在涉及到热部署的运用服务器的时候，有时候会遇到java.lang.OutOfMemory.error: PermGen space 的错误。造成这个错误的很大原因就有可能是每次都重新部署，但是重新部署后，类的class没有卸载掉，这样就造成了大量的class对象保存在perm中，这种情况下，一般重新启动运用服务可以解决问题  
    **Virtual区**  
    最大内存和初始内存的差值，就是Virtual区  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
    在jdk1.8中变量最大的Perm区，用MetaSpace（元数据空间）进行了替换。  
    需要特别说明的是：Metaspace所占用的内存空间不是在虚拟机内部，而是在本地内存空间中。

为什么要废除永久区

This is part of the JRockit and Hotspot convergence effort. JRockit customers do not need to configure the permanent generation (since JRockit does not have a permanent generation) and are accustomed to not configuring the permanent generation. 
    移除永久代是为融合HotSpot JVM与 JRockit VM而做出的努力，因为JRockit没有永久代， 不需要配置永久代。

通过jstat命令查看堆内存使用情况  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

[root@izwz94a1s180bza52kdpm5z test]# jstat -class 17568
    Loaded  Bytes  Unloaded  Bytes     Time   
     14885 26721.9        0     0.0      34.72
    [root@izwz94a1s180bza52kdpm5z test]# jstat -compiler 17568
    Compiled Failed Invalid   Time   FailedType FailedMethod
       14041      5       0    70.62          1 com/fasterxml/classmate/ResolvedTypeWithMembers resolveMemberMethods

Loaded：加载class的数量  
Bytes：所占用空间大小  
Unloaded：未加载数量  
Bytes：未加载占用空间  
Time：时间

Compiled：编译数量。  
Failed：失败数量  
Invalid：不可用数量  
Time：时间  
FailedType：失败类型  
FailedMethod：失败的方法

**垃圾回收统计**

[root@izwz94a1s180bza52kdpm5z test]# jstat -gc 17568
     S0C    S1C    S0U    S1U      EC       EU        OC         OU       MC     MU    CCSC   CCSU   YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT   
    5120.0 5120.0 2912.0  0.0   33280.0   2792.3   87552.0    49968.8   86528.0 80759.2 10752.0 9826.6    118    2.208   3      1.235    3.443

S0C：第一个Survivor区的大小（KB）  
S1C：第二个Survivor区的大小（KB）  
S0U：第一个Survivor区的使用大小（KB）  
S1U：第二个Survivor区的使用大小（KB）  
EC：Eden区的大小（KB）  
EU：Eden区的使用大小（KB）  
OC：Old区大小（KB）  
OU：Old使用大小（KB）  
MC：方法区大小（KB）  
MU：方法区使用大小（KB）  
CCSC：压缩类空间大小（KB）  
CCSU：压缩类空间使用大小（KB）  
YGC：年轻代垃圾回收次数  
YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间

指定打印间隔时间，每1秒中打印一次，共打印5次  
^C\[root@izwz94a1s180bza52kdpm5z test\]\# jstat -gc 17568 1000 5  
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT  
5120.0 5120.0 2912.0 0.0 33280.0 3363.6 87552.0 49968.8 86528.0 80759.2 10752.0 9826.6 118 2.208 3 1.235 3.443  
5120.0 5120.0 2912.0 0.0 33280.0 3386.9 87552.0 49968.8 86528.0 80759.2 10752.0 9826.6 118 2.208 3 1.235 3.443  
5120.0 5120.0 2912.0 0.0 33280.0 3386.9 87552.0 49968.8 86528.0 80759.2 10752.0 9826.6 118 2.208 3 1.235 3.443  
5120.0 5120.0 2912.0 0.0 33280.0 3386.9 87552.0 49968.8 86528.0 80759.2 10752.0 9826.6 118 2.208 3 1.235 3.443  
5120.0 5120.0 2912.0 0.0 33280.0 3386.9 87552.0 49968.8 86528.0 80759.2 10752.0 9826.6 118 2.208 3 1.235 3.443

**jmap的使用以及内存溢出分析**  
查看内存使用情况  
**jmap -heap 17568**

[root@izwz94a1s180bza52kdpm5z test]# jmap -heap 17568
    Attaching to process ID 17568, please wait...
    Debugger attached successfully.
    Server compiler detected.
    JVM version is 25.141-b15
    
    using thread-local object allocation.
    Parallel GC with 2 thread(s)
    
    Heap Configuration:
       MinHeapFreeRatio         = 0
       MaxHeapFreeRatio         = 100
       MaxHeapSize              = 134217728 (128.0MB)
       NewSize                  = 44564480 (42.5MB)
       MaxNewSize               = 44564480 (42.5MB)
       OldSize                  = 89653248 (85.5MB)
       NewRatio                 = 2
       SurvivorRatio            = 8
       MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)
       CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
       MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB
       G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)
    
    Heap Usage:
    PS Young Generation
    Eden Space:
       capacity = 34078720 (32.5MB)
       used     = 4106984 (3.9167251586914062MB)
       free     = 29971736 (28.583274841308594MB)
       12.051462026742788% used
    From Space:
       capacity = 5242880 (5.0MB)
       used     = 2981888 (2.84375MB)
       free     = 2260992 (2.15625MB)
       56.875% used
    To Space:
       capacity = 5242880 (5.0MB)
       used     = 0 (0.0MB)
       free     = 5242880 (5.0MB)
       0.0% used
    PS Old Generation
       capacity = 89653248 (85.5MB)
       used     = 51168000 (48.797607421875MB)
       free     = 38485248 (36.702392578125MB)
       57.07322505482456% used
    
    31512 interned Strings occupying 3690240 bytes.

*  查看内存中的数量以及大小  
    \#查看所有对象，包括活跃以及非活跃的 jmap ‐histo | more  
    **jmap -histo:live 17568 | more**

[root@izwz94a1s180bza52kdpm5z test]# jmap -histo:live 17568 | more
    
     num     #instances #bytes class name
    ----------------------------------------------
       1:         91568       12945896  [C
       2:         28690        2524720  java.lang.reflect.Method
       3:          7727        2457496  [B
       4:         90860        2180640  java.lang.String
       5:         54241        1735712  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node
       6:         15621        1728032  java.lang.Class
       7:         39790        1591600  java.util.LinkedHashMap$Entry
       8:         21451        1320392  [Ljava.lang.Object;
       9:         14535        1130456  [Ljava.util.HashMap$Node;
      10:          6454         852224  [I
      11:         26106         835392  java.util.HashMap$Node
      12:         12068         675808  java.util.LinkedHashMap
      13:         33491         535856  java.lang.Object
      14:         24416         525008  [Ljava.lang.Class;
      15:           656         474568  [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node;
      16:          8094         388512  org.aspectj.weaver.reflect.ShadowMatchImpl
      17:          6948         333504  java.util.HashMap
      18:         13457         322968  java.util.ArrayList
      19:          3346         267680  java.lang.reflect.Constructor
      20:          8094         259008  org.aspectj.weaver.patterns.ExposedState
      21:          3548         255456  java.lang.reflect.Field
      22:          8354         245064  [Z
      23:          5770         230800  com.fasterxml.jackson.databind.introspect.AnnotatedMethod
      24:          5746         229840  java.lang.ref.SoftReference
      25:          5825         211096  [Ljava.lang.String;
      26:          8095         194272  [Lorg.aspectj.weaver.ast.Var;
      27:          5712         182784  java.lang.ref.WeakReference
      28:          2163         155736  org.springframework.core.annotation.AnnotationAttributes
      29:          6773         108368  com.fasterxml.jackson.databind.introspect.AnnotationMap
      30:          4233         101592  com.fasterxml.jackson.databind.introspect.MemberKey
      31:          1052         100992  com.fasterxml.jackson.databind.ser.BeanPropertyWriter
      32:          2880          92160  java.util.LinkedList
      33:          1625          91000  java.lang.invoke.MemberName
      34:          3788          90912  sun.reflect.generics.tree.SimpleClassTypeSignature
      35:          2662          85184  java.util.Hashtable$Entry
      36:          3360          80640  java.util.LinkedList$Node
      37:           683          76496  org.springframework.boot.loader.jar.JarEntry
      38:          1835          73400  java.util.WeakHashMap$Entry
      39:          3057          73368  sun.reflect.annotation.AnnotationInvocationHandler
      40:          1513          72624  org.springframework.core.ResolvableType
      41:          1811          72440  java.util.TreeMap$Entry
      42:          3788          70416  [Lsun.reflect.generics.tree.TypeArgument;
      43:           872          69760  springfox.documentation.schema.ModelProperty
      44:           806          69520  [Ljava.util.Hashtable$Entry;
      45:          2826          67824  javassist.bytecode.Utf8Info
      46:             2          65568  [Lcom.alibaba.fastjson.util.IdentityHashMap$Entry;
      47:          2710          65040  com.fasterxml.classmate.members.RawMethod
      48:          4031          64496  java.util.LinkedHashSet
      49:          1986          63552  com.fasterxml.jackson.databind.introspect.POJOPropertyBuilder$Linked

对象说明：  
B byte  
C char  
D double  
F float  
I int  
J long  
Z boolean  
\[ 数组，如\[I表示int\[\]  
\[L+类名 其他对象

**jstack的使用**  
有些时候我们需要查看下jvm中的线程执行情况，比如，发现服务器的cpu的负载突然增高了，出现了死锁，死循环等  
\#用法： jstack

[root@izwz94a1s180bza52kdpm5z test]# jstack 17568

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
线程的几种状态  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
**新建状态（NEW）**：线程对象被创建后，就进入了新建状态。  
**就绪状态（Runnable）**：也被称为“可执行状态”。线程对象被创建后吗，其他线程调用了该对象的start（）方法，从而来启动该线程。例如，thread.start（）。处于就绪状态的线程，随时可能被cpu调度执行  
**运行状态（Running**）：线程获取cpu权限进行执行。需要注意的是，线程只能从就绪状态进入到运行状态。  
**阻塞状态（Blocked）**：阻塞状态是线程因为某种原因放弃cpu使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞情况分为三种

*  等待阻塞

：通过调用线程的wait（）方法，让线程等待某工作的完成

*  同步阻塞

：线程在获取synchronize同步锁失败（因为锁被其他线程锁占用），它会进入同步阻塞状态。

*  其他阻塞  
    通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时。线程会进入到阻塞状态。当sleep（）状态超时，join等待线程终止或者超时，、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态
 *  死亡状态  
    线程执行完了或者因异常推出了run（）方法，该线程结束生命周期

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230528/164bbf2cf4c74a6683b1b1dc92977c67.png
[20200414110331470.png]: /images/20230528/c616d74db45140bd8e768c8b1bc49190.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230528/0e1e950d442c49859f394fc5fe749563.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230528/6acab4367aea48559ceeae533dc3c768.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20230528/f834f43822c7426fae67b0da632f078d.png
[20200414135805200.png]: /images/20230528/16fe1c9f0d3c4c17bb1b79e74e79d371.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20230528/54dd92369e804059b814b96f8a4304df.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20230528/78930cadd80d49a093e41cbd565d8372.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20230528/457a286a043845a4866d1fd1f3233669.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zMDQwOTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20230528/58903c37cf5a4c0dac2f52f09e05fd78.png