jmc

jmc（Java Mission Control）是JDK自带的一个图形界面监控工具，监控信息非常全面。JMC打开性能日志后，主要包括一般信息、内存、代码、线程、I/O、系统、事件 功能。

image.png

JMC的最主要的特征就是JFR（Java Flight Recorder），是基于JAVA的飞行记录器，JFR的数据是一些列JVM事件的历史纪录，可以用来诊断JVM的性能和操作，收集后的数据可以使用JMC来分析。

启动JFR

在商业版本上面，JFR默认是关闭的，可以通过在启动时增加参数 -XX:+UnlockCommercialFeatures -XX:+FlightRecorder 来启动应用。启动之后，也只是开启了JFR特性，但是还没有开始进行事件记录。这就要通过GUI和命令行了。

  • 通过Java Mission Control启动JFR

    打开Java Mission Control点击对应的JVM启动即可，事件记录有两种模式（如果选择第2种模式，那么JVM会使用一个循环使用的缓存来存放事件数据）：

    • 记录固定一段时间的事件（比如：1分钟）
    • 持续进行记录

  • 通过命令行启动JFR

    通过在启动的时候，增加参数：-XX:+FlightRecorderOptions=string 来启动真正地事件记录，这里的 string 可以是以下值（下列参数都可以使用jcmd命令，在JVM运行的时候进行动态调整，参考地址）：

    • name=name：标识recording的名字（一个进程可以有多个recording存在，它们使用名字来进行区分）
    • defaultrecording=<ture|false>：是否启动recording，默认是false，我们要分析，必须要设置为true
    • setting=paths：包含JFR配置的文件名字
    • delay=time：启动之后，经过多长时间（比如：30s，1h）开始进行recording
    • duration=time：做多长时间的recording
    • filename=path：recordding记录到那个文件里面
    • compress=<ture|false>：是否对recording进行压缩（gzip）,默认为false
    • maxage=time：在循环使用的缓存中，事件数据保存的最大时长
    • maxsize=size：事件数据缓存的最大大小（比如：1024k，1M）

常用JFR命令

  • 启动recording

    命令格式：jcmd process_id JFR.start [options_list]，其中options_list就是上述的参数值。

  • dump出循环缓存中的数据

    命令格式：jcmd process_id JFR.dump [options_list]，其中options_list参数的可选值如下：

    • name=name：recording的名字
    • recording=n：JFR recording的数字（一个标识recording的随机数）
    • filename=path：dump文件的保存路径

  • 查看进程中所有recording

    命令格式：jcmd process_id JFR.check [verbose]，不同recording使用名字进行区分，同时JVM还为它分配一个随机数。

  • 停止recording

    命令格式：jcmd process_id JFR.stop [options_list]，其中options_list参数的可选值如下：

    • name=name：要停止的recording名字
    • recording=n：要停止的recording的标识数字
    • discard=boolean：如果为true，数据被丢弃，而不是写入下面指定的文件当中
    • filename=path：写入数据的文件名称

命令启动JFR案例

  • 第一步：创建一个包含了你自己配置的JFR模板文件（template.jfc）。运行jmc, 然后Window->Flight Recording Template Manage菜单。准备好档案后，就可以导出文件，并移动到要排查问题的环境中

image.png

  • 第二步：由于JFR需要JDK的商业证书，这一步需要解锁jdk的商业特性

    [root@localhost bin]# jcmd 12234 VM.unlock_commercial_features
12234: Commercial Features already unlocked.

  • 第三步：最后你就可以启动JFR，命令格式如下：

    jcmd <PID> JFR.start name=test duration=60s [settings=template.jfc] filename=output.jfr

    ​ 上述命令立即启动JFR并开始使用 template.jfc（在 $JAVA_HOME/jre/lib/jfr 下有 default.jfc 和 profile.jfc 模板）的配置收集 60s 的JVM信息，输出到 output.jfr 中。一旦记录完成之后，就可以复制.jfr文件到你的工作环境使用jmc GUI来分析。它几乎包含了排查jvm问题需要的所有信息，包括堆dump时的异常信息。使用案例如下：

    [root@localhost bin]# jcmd 12234 JFR.start name=test duration=60s filename=output.jfr
12234: Started recording 6. The result will be written to: /root/zookeeper-3.4.12/bin/output.jfr
[root@localhost bin]# ls -l
-rw-r--r-- 1 root root 298585 6月  29 11:09 output.jfr

JFR（Java Flight Recorder）

  • Java Mission Control的最主要的特征就是Java Flight Recorder。正如它的名字所示，JFR的数据是一些列JVM事件的历史纪录，可以用来诊断JVM的性能和操作
  • JFR的基本操作就是开启哪些事件（比如：线程由于等待锁而阻塞的事件）。当开启的事件发生了，事件相关的数据会记录到内存或磁盘文件上。记录事件数据的缓存是循环使用的，只有最近发生的事件才能够从缓存中找到，之前的都因为缓存的限制被删除了。Java Mission Control能够对这些事件在界面上进行展示（从JVM的内存中读取或从事件数据文件中读取），我们可以通过这些事件来对JVM的性能进行诊断
  • 事件的类型、缓存的大小、事件数据的存储方式等等都是通过JVM参数、Java Mission Control的GUI界面、jcmd命令来控制的。JFR默认是编译进程序的，因为它的开销很小，一般来说对应用的影响小于1%。不过，如果我们增加了事件的数目、修改了记录事件的阈值，都有可能增加JFR的开销

JFR概况

​ 下面对GlassFish web服务器进行JFR记录的例子，在这个服务器上面运行着在第2章介绍的servlet。Java Mission Control加载完JFR获取的事件之后，大概是下面这个样子：

image.png

我们可以看到，通过上图可以看到：CPU使用率，Heap使用率，JVM信息，System Properties，JFR的记录情况等等。

JFR内存视图

Java Mission Control 可以看到非常多的信息，下图只显示了一个标签的内容。下图显示了JVM 的内存波动非常频繁，因为新生代经常被清除（有意思的是，head的大小并没有增长）。下面左边的面板显示了最近一段时间的垃圾回收情况，包括：GC的时长和垃圾回收的类型。如果我们点击一个事件，右边的面板会展示这个事件的具体情况，包括：垃圾垃圾回收的各个阶段及其统计信息。从面板的标签可以看到，还有很多其它信息，比如：有多少对象被清除了，花了多长时间；GC算法的配置；分配的对象信息等等。在第5章和第6章中，我们会详细介绍。

image.png

JFR 代码视图

这张图也有很多tab，可以看到各个包的使用频率和类的使用情况、异常、编译、代码缓存、类加载情况等等：

image.png

JFR事件视图

下图显示了事件的概述视图：

image.png