分享Java性能监控的小技巧

[来源] 达内    [编辑] 达内   [时间]2012-11-13

JConsole真正吸引人的是整个程序是用“普通旧式Java”编写的,这意味着任何Java开发人员都可以编写这样一个实用工具。事实上,JDK其中甚至包括如何通过创建一个插件来定制JConsole的示例

  很多开发者觉得自己懂Java编程,事实是大多数开发人员都只领会到了Java平台的皮毛,所学也只够应付工作。作者将深度挖掘Java平台的核心功能,揭示一些鲜为人知的事实,帮助您解决最棘手的编程困难。

  当应用程序性能受到损害时,大多数开发人员都惊慌失措,这在情理之中。跟踪Java应用程序瓶颈来源一直以来都是很麻烦的,因为Java虚拟机有黑盒效应,而且Java平台分析工具一贯就有缺陷。

  然而,随着Java5中JConsole的引入,一切都发生了改变。JConsole是一个内置Java性能分析器,可以从命令行或在GUIshell中运行。它不是完美的,但是当尖头老板来问你关于性能的问题时,用它来应对还是绰绰有余的——这比查询PapaGoogle要好得多。

  我们将向您展示5个方法,使您可以轻松地使用JConsole(或者,它更高端的“近亲”VisualVM)来监控Java应用程序性能和跟踪Java中的代码。

  1.远程连接进程

  因为Web应用程序分析工具假设通过一个套接字进行连通性分析,您只需要进行少许配置来设置JConsole(或者是基于JVMTI的分析器,就这点而言),监控/分析远程运行的应用程序。

  如果Tomcat运行在一个名为“webserve”的机器上,且JVM已经启动了JMX并监听端口9004,从JConsole(或者任何JMX客户端)连接它需要一个JMX URL“service:jmx:rmi:///jndi/rmi://webserver:9004/jmxrmi”。

  基本上,要分析一个运行在远程数据中心的应用程序服务器,您所需要的仅仅是一个JMX URL。

  2.JDK附带分析器

  许多开发人员没有意识到从Java 5开始JDK中包含了一个分析器。JConsole(或者Java平台最新版本,VisualVM)是一个内置分析器,它同Java编译器一样容易启动。如果是从命令行启动,使JDK在PATH上,运行jconsole即可。如果从GUIshell启动,找到JDK安装路径,打开bin文件夹,双击jconsole。

  当分析工具弹出时(取决于正在运行的Java版本以及正在运行的Java程序数量),可能会出现一个对话框,要求输入一个进程的URL来连接,也可能列出许多不同的本地Java进程(有时包含JConsole进程本身)来连接。

  使用JConsole进行工作

  在Java 5中,Java进程并不是被设置为默认分析的,而是通过一个命令行参数—-Dcom.sun.management.jmxremote——在启动时告诉Java 5 VM打开连接,以便分析器可以找到它们;当进程被JConsole捡起时,您只能双击它开始分析。

  分析器有自己的开销,因此最好的办法就是花点时间来弄清是什么开销。发现JConsole开销最简单的办法是,首先独自运行一个应用程序,然后在分析器下运行,并测量差异。(应用程序不能太大或者太小;我最喜欢使用JDK附带 的SwingSet2样本。)因此,我使用-verbose:gc尝试运行SwingSet2来查看垃圾收集清理,然后运行同一个应用程序并将JConsole分析器连接到它。当JConsole连接好了之后,一个稳定的GC清理流出现,否则不会出现。这就是分析器的性能开销。

  JConsole或VisualVM?

  JConsole从Java 5开始就随着Java平台版本一起发布,而VisualVM是在NetBeans基础上升级的一个分析器,在Java 6的更新版12中第一次发布。多数还没有更新到Java 6,因此这篇文章主要介绍JConsole。然而,多数技巧和这两个分析器都有关。

  3.跟踪统计

  JConsole有许多对收集统计数据有用的选项卡,包括:

  • Memory:在JVM垃圾收集器中针对各个堆跟踪活动。

  • Threads:在目标JVM中检查当前线程活动。

  • Classes:观察VM已加载类的总数。

  这些选项卡(和相关的图表)都是由每个Java 5及更高版本VM在JMX服务器上注册的JMX对象提供的,是内置到JVM的。一个给定JVM中可用bean的完整清单在MBeans选项卡上列出,包括一些元数据和一个有限的用户界面来查看数据或执行操作。(然而,注册通知是在JConsole用户界面之外。)

  使用统计数据

  假设一个Tomcat进程死于OutOfMemoryError。如果您想要弄清楚发生了什么,打开JConsole,单击Classes选项卡,过一段时间查看一次类计数。如果数量稳定上升,您可以假设应用程序服务器或者您的代码某个地方有一个ClassLoader漏洞,不久之后将耗尽PermGen空间。如果需要更进一步的确认问题,请看Memory选项卡。

  不要成为典型

  发现应用程序代码中性能问题的常用响应多种多样,但也是可预测的。早期的Java编程人员对旧的IDE可能十分生气,并开始进行代码库中主要部分的代码复查,在源代码中寻找熟悉的“红色标志”,像异步块、对象配额等等。随着编程经验的增加,开发人员可能会仔细研究JVM支持的-X标志,寻找优化垃圾收集器的方法。当然,对于新手,直接去Google查询,希望有其他人发现了JVM的神奇的“make it go fast”转换,避免重写代码。

  从本质上来说,这些方法没什么错,但都是有风险的。对于一个性能问题最有效的响应就是使用一个分析器——现在它们内置在Java平台,我们确实没有理由不这样做!

  4.JConsole并不是高深莫测的

  作为一个分析器实用工具,JConsole是极好的,但是还有更好的工具。一些分析插件附带分析器或者灵巧的用户界面,默认情况下比JConsole跟踪更多的数据。

  JConsole真正吸引人的是整个程序是用“普通旧式Java”编写的,这意味着任何Java开发人员都可以编写这样一个实用工具。事实上,JDK其中甚至包括如何通过创建一个插件来定制JConsole的示例。建立在NetBeans顶部的VisualVM进一步延伸了插件概念。

  如果JConsole(或者VisualVM,或者其他任何工具)不符合您的需求,或者不能跟踪您想要跟踪的,或者不能按照您的方式跟踪,您可以编写属于自己的工具。如果您觉得Java代码很麻烦,Groovy或JRuby或很多其他JVM语言都可以帮助您更快完成。

  您真正需要的是一个快速而粗糙(quick-and-dirty)的由JVM连接的命令行工具,可以以您想要的方式确切地跟踪您感兴趣的数据。

  5.为离线分析创建一个堆转储

  生产环境中一切都在快速地进行着,您可能没有时间花费在您的应用程序分析器上,相反地,您可以为Java环境中的每个事件照一个快照保存下来过后再看。在JConsole中您也可以这样做,在VisualVM中甚至会做得更好。

  先找到MBeans选项卡,在其中打开com.sun.management节点,接着是HotSpotDiagnostic节点。现在,选择Operations,注意右边面板中的“dumpHeap”按钮。如果您在第一个(“字符串”)输入框中向dumpHeap传递一个文件名来转储,它将为整个JVM堆照一个快照,并将其转储到那个文件。

  稍后,您可以使用各种不同的商业分析器来分析文件,或者使用VisualVM分析快照。(记住,VisualVM是在Java 6中可用的,且是单独下载的。)

  结束语

  Java性能监控不止于JConsole或VisualVM——在JDK中隐藏着一整套工具,只是大多数开发人员并不知道。希望对你有帮助,达内

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