学习才是源动力

# JVM调优工具以及常见问题分析思路

# 工具篇

# jmap

  • jmap -heap <pid> 查询堆内存各区域占用情况 jmap-heap.jpg

  • jmap -histo <pid>: 查询历史生成的实例，可用来分析内存异常

  • jmap -histo:live <pid>: 查询当前生成的实例，执行过程中可能会触发一次full gc jmap -histo

参数说明：

  1. num: 序号
  2. instances: 实例数量
  3. bytes: 占用内存大小
  4. class name: 类名称
  • jmap -dump:format=b,file=<dumpfilename>.hprof <pid>

下载dump文件，可以将文件装入到jvisualvm中分析

# jvisualvm

  1. 在命令行输入jvisualvm，打开jvisualvm jvisualvm.jpg jvisualvm2.jpg

  2. 装入<dumpfilename>.hprof文件 jvisualvm分析.jpg hprof.jpg

# jinfo

  • jinfo -flags <pid> 查询应用启动参数 jinfo-flags

  • jinfo -sysprops <pid>

jattach <pid> jcmd VM.system_properties

查询java系统参数 jinfo-sysprops

# jstack

  • jstack <pid> 查找死锁

  • 找出占用cpu最高的线程堆栈信息

  1. top -p <pid> top-p.jpg

  2. 按H查询线程详情 top-p-H.jpg

  3. 找到内存和cpu占用最高的线程tid，比如19735

  4. 转为十六进制得到 0x4d17，此为线程id的十六进制表示

在线转换进制：https://jisuan5.com/hexadecimal/

  1. 执行 jstack <pid>|grep -A 10 4d17，得到线程堆栈信息中 4d17 这个线程所在行的后面10行，从堆栈中可以发现导致cpu飙高的调用方法
  2. 查看对应的堆栈信息找出可能存在问题的代码

# jstat

  • jstat [-命令选项] [vmid] [间隔时间(毫秒)] [查询次数] 评估程序内存使用及GC压力整体情况

eg：每隔1s打印一次内存及gc情况，共打印10次 jstat-gc

  1. S0C：第一个幸存区的大小，单位KB
  2. S1C：第二个幸存区的大小
  3. S0U：第一个幸存区的使用大小
  4. S1U：第二个幸存区的使用大小
  5. EC：伊甸园区的大小
  6. EU：伊甸园区的使用大小
  7. OC：老年代大小
  8. OU：老年代使用大小
  9. MC：方法区大小(元空间)
  10. MU：方法区使用大小
  11. CCSC:压缩类空间大小
  12. CCSU:压缩类空间使用大小
  13. YGC：年轻代垃圾回收次数
  14. YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间，单位s
  15. FGC：老年代垃圾回收次数
  16. FGCT：老年代垃圾回收消耗时间，单位s
  17. GCT：垃圾回收消耗总时间，单位s

# Arthas

点击查看官方文档 (opens new window)

Arthas 是 Alibaba 在 2018 年 9 月开源的 Java 诊断工具。支持 JDK6+， 采用命令行交互模式，可以方便的定位和诊断线上程序运行问题。

# 下载arthas

  • github 下载
wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas-boot.jar
  • Gitee 下载
wget https://arthas.gitee.io/arthas-boot.jar

# 使用

  1. 用java -jar arthas-boot.jar 运行，可以识别机器上所有Java进程 arthas

  2. 输入进程号，回车进入，下图即为成功 arthas-use.jpg

  3. 输入help查询所有支持的命令 arthas-help.jpg

# GC日志

# 日志详解

对于java应用我们可以通过一些配置把程序运行过程中的gc日志全部打印出来，然后分析gc日志得到关键性指标，分析GC原因，调优JVM参数。 打印GC日志方法，在JVM参数里增加参数，%t 代表时间

-Xloggc:./gc-%t.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps  -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCCause  
-XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=10 -XX:GCLogFileSize=100M

gc.png 我们可以看到图中第一行红框，是项目的配置参数。这里不仅配置了打印GC日志，还有相关的VM内存参数。 第二行红框中的是在这个GC时间点发生GC之后相关GC情况。

  1. 对于2.909： 这是从jvm启动开始计算到这次GC经过的时间，前面还有具体的发生时间日期。
  2. Full GC(Metadata GC Threshold)指这是一次full gc，括号里是gc的原因， PSYoungGen是年轻代的GC，ParOldGen是老年代的GC，Metaspace是元空间的GC
  3. 6160K->0K(141824K)，这三个数字分别对应GC之前占用年轻代的大小，GC之后年轻代占用，以及整个年轻代的大小。
  4. 112K->6056K(95744K)，这三个数字分别对应GC之前占用老年代的大小，GC之后老年代占用，以及整个老年代的大小。
  5. 6272K->6056K(237568K)，这三个数字分别对应GC之前占用堆内存的大小，GC之后堆内存占用，以及整个堆内存的大小。
  6. 20516K->20516K(1069056K)，这三个数字分别对应GC之前占用元空间内存的大小，GC之后元空间内存占用，以及整个元空间内存的大小。
  7. 0.0209707是该时间点GC总耗费时间。

# 图形化分析工具(gceasy)

  1. dump gc日志

  2. 打开https://gceasy.io, 并进行登录

  3. 导入文件 easygc.jpg

  4. 等待分析结果 easygc分析.jpg

# 问题排查思路

# 程序死锁

# 1. 用jstack <pid>查找死锁

eg: jstack 70445 jstackdeadlock.jpg

# 2. 用jvisualvm分析死锁（不推荐）

可以实时监测系统时，可使用该方法。但线上系统一般不会让你实时连接，所以不推荐使用该方法。 jvisualvmdeadlock.jpg

# 3. 用arthas的thread -b命令查询死锁

thread-b.jpg

# CPU异常

# 1. 使用jstack查询

  1. top -p <pid> top-p.jpg

  2. 按H查询线程详情 top-p-H.jpg

  3. 找到内存和cpu占用最高的线程tid，比如19735

  4. 转为十六进制得到 0x4d17，此为线程id的十六进制表示

在线转换进制：https://jisuan5.com/hexadecimal/

  1. 执行 jstack <pid>|grep -A 10 4d17，得到线程堆栈信息中 4d17 这个线程所在行的后面10行，从堆栈中可以发现导致cpu飙高的调用方法
  2. 查看对应的堆栈信息找出可能存在问题的代码

# 2. 使用arthas查询

  1. 使用thread命令找到消耗cpu最高的线程id
  2. 使用thread <线程id>命令查询线程堆栈
  3. 定位问题代码 arthastopthread.jpg

# 内存异常

# 使用jmap -histo查询占用内存最高的实例

  1. 执行jmap -histo <pid> > log.txt生成内存快照文件 jmap-histo-log.jpg

  2. vi log.txt, 查询占用内存最高的实例（主要找与自己的工程相关的代码） jmap-histo-logdetail.jpg

# 生成dump文件，下载后用jvisualvm分析

  1. jmap -dump:format=b,file=<dumpfilename>.hprof <pid>
  2. 在终端中输入jvisualvm打开jvisualvm
  3. 装入dump文件
  4. 分析类信息 dump.jpg

# 使用arthas分析

  1. 使用heapdump命令生成dump文件
  2. 用jvisualvm分析

# FULL GC频繁

fullgc频繁一般有以下几个原因

  1. 元空间不够导致的多余full gc，这种情况可以适当增加元空间大小
  2. 显示调用System.gc()造成多余的full gc，这种一般线上尽量通过-XX:+DisableExplicitGC参数禁用，如果加上了这个JVM启动参数，那么代码中调用System.gc()没有任何效果
  3. 老年代空间分配担保机制 old.png

优化思路

  1. 尽量让朝生夕死的对象在ygc被回收掉，不要让这部分对象进入老年代。
  • 可以适当调高年轻代的大小
  • 增加对象动态年龄
  1. 分析gc日志，针对性优化
Last Updated: 11/27/2023, 9:05:10 AM

←