java代码造成jvm需要调优

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技术领航员 2024-09-11 10:43:00

文章标签 java代码造成jvm需要调优 jvm java 堆栈老年代 文章分类 Java 后端开发

JVM常用工具

1. jps

1.1 jps的用法
1.2 jps命令的一些选项

2. jstat

2.1 jstat命令的一些选项
2.2 常用的方法

3. jinfo

3.1 常用参数

4. jstack

4.1 常用参数
4.2 案例

5. jmap

5.1 常用参数
5.2 案例

本博客内容参考：《大型分布式网站架构设计与实现》

JDK自身提供了一系列的Java故障排查工具，虽然简单，但是进行在线故障排查时却十分有用；

1. jps

jps命令用来输出JVM虚拟机进程的一些信息，有点类似于Linux的ps命令，可以列出虚拟机当前正在执行的进程，并显示其主类和进程的ID

1.1 jps的用法

java代码造成jvm需要调优_堆栈

1.2 jps命令的一些选项

-q：只输出进程ID的名称，而省略主类的名称；
-m：输出进程启动时传递给main函数的参数；
-l：输出主类的全名，如果执行的是jar文件，则输出jar文件的路径；
-v：输出虚拟机进程启动时所带的JVM参数；

2. jstat

jstat是一个可以用来对虚拟机各种运行状态进行监控的工具，通过它可以查看到虚拟机的类加载与卸载情况，管理内存使用和垃圾收集等信息，监视JIT即时编译器的运行情况等，几乎包括了JVM运行的方方面面；

2.1 jstat命令的一些选项

-class：用来查看类加载的统计信息；
-compiler：用来查看即时编译器编译相关信息的统计；
-gc：用来查看JVM中垃圾收集情况的统计信息，包括Eden区，2个Survivor区域，老年代永久代的容量和已用空间，GC时间；
-gccapacity：用来查看新生代、老年代和永久代的存储容量；
-gcutil：用来查看新生代、老年代和持久化的垃圾收集情况；
-gccause：用来查看垃圾收集的统计情况，并且显示最后一次及当前正在发生的垃圾收集的原因；
-gcnew：用来查看新生代垃圾收集情况；
-gcnewcapacity：用来查看新生代存储容量的情况；
-gcold：用来查看老年代和持久代发生的GC情况；
-gcoldcapacity：用来查看老年代的容量；
-gcmetacapacity :用来查看永生代的容量；
-printcompilation：用来查看通过JIT编译过的方法；

2.2 常用的方法

这些命令都有一些非常好用的功能：
比如：jstat -gc 1234 1000 10
1000：表示1秒输出一次；
10：表示总共输出10次；
也可以这样用：jstat -gc 1234 1000 10 >> test.log

-class：用来查看类加载的统计信息

通过jps -l 查出需要查看的pid

java代码造成jvm需要调优_堆栈_02

Loaded : 加载class的数量
Bytes : class字节大小
Unloaded : 未加载class的数量
Bytes : 未加载class的字节大小
Time : 加载时间

-compiler：用来查看即时编译器编译相关信息的统计

java代码造成jvm需要调优_java代码造成jvm需要调优_03

Compiled : 编译数量
Failed : 编译失败数量
Invalid : 无效数量
Time : 编译耗时
FailedType : 失败类型
FailedMethod : 失败方法的全限定名

-gc：用来查看JVM中垃圾收集情况的统计信息，包括Eden区，2个Survivor区域，老年代永久代的容量和已用空间，GC时间

java代码造成jvm需要调优_java代码造成jvm需要调优_04

C即Capacity 总容量，U即Used 已使用的容量
S0C : survivor0区的总容量
S1C : survivor1区的总容量
S0U : survivor0区已使用的容量
S1U : survivor1区已使用的容量
EC : Eden区的总容量
EU : Eden区已使用的容量
OC : Old区的总容量
OU : Old区已使用的容量
PC 当前perm的容量 (KB)
PU perm的使用 (KB)
YGC : 新生代垃圾回收次数
YGCT : 新生代垃圾回收时间
FGC : 老年代垃圾回收次数
FGCT : 老年代垃圾回收时间
GCT : 垃圾回收总消耗时间

-gccapacity：用来查看新生代、老年代和永久代的存储容量

java代码造成jvm需要调优_堆栈_05

NGCMN : 新生代占用的最小空间
NGCMX : 新生代占用的最大空间
OGCMN : 老年代占用的最小空间
OGCMX : 老年代占用的最大空间
OGC：当前年老代的容量 (KB)
OC：当前年老代的空间 (KB)
PGCMN : perm占用的最小空间
PGCMX : perm占用的最大空间

-gcutil：用来查看新生代、老年代和持久化的垃圾收集情况

java代码造成jvm需要调优_jvm_06

S0：幸存1区当前使用比例
S1：幸存2区当前使用比例
E：伊甸园区使用比例
O：老年代使用比例
M：元数据区使用比例
CCS：压缩使用比例
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代垃圾回收次数
FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
GCT：垃圾回收消耗总时间

-gccause：用来查看垃圾收集的统计情况，并且显示最后一次及当前正在发生的垃圾收集的原因

java代码造成jvm需要调优_java_07

LGCC：最近垃圾回收的原因
GCC：当前垃圾回收的原因

-gcnew：用来查看新生代垃圾收集情况

java代码造成jvm需要调优_java_08

S0C：第一个幸存区大小
S1C：第二个幸存区的大小
S0U：第一个幸存区的使用大小
S1U：第二个幸存区的使用大小
TT:对象在新生代存活的次数
MTT:对象在新生代存活的最大次数
DSS:期望的幸存区大小
EC：伊甸园区的大小
EU：伊甸园区的使用大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间

-gcnewcapacity：用来查看新生代存储容量的情况

java代码造成jvm需要调优_老年代_09

NGCMN：新生代最小容量
NGCMX：新生代最大容量
NGC：当前新生代容量
S0CMX：最大幸存1区大小
S0C：当前幸存1区大小
S1CMX：最大幸存2区大小
S1C：当前幸存2区大小
ECMX：最大伊甸园区大小
EC：当前伊甸园区大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代回收次数

-gcold：用来查看老年代和持久代发生的GC情况

java代码造成jvm需要调优_老年代_10

MC：方法区大小
MU：方法区使用大小
CCSC:压缩类空间大小
CCSU:压缩类空间使用大小
OC：老年代大小
OU：老年代使用大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代垃圾回收次数
FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
GCT：垃圾回收消耗总时间

-gcoldcapacity：用来查看老年代的容量

java代码造成jvm需要调优_jvm_11

OGCMN：老年代最小容量
OGCMX：老年代最大容量
OGC：当前老年代大小
OC：老年代大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代垃圾回收次数
FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
GCT：垃圾回收消耗总时间

-gcmetacapacity：用来查看持久代的容量

java代码造成jvm需要调优_java_12

MCMN:最小元数据容量
MCMX：最大元数据容量
MC：当前元数据空间大小
CCSMN：最小压缩类空间大小
CCSMX：最大压缩类空间大小
CCSC：当前压缩类空间大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代垃圾回收次数
FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
GCT：垃圾回收消耗总时间

-printcompilation：用来查看通过JIT编译过的方法

java代码造成jvm需要调优_jvm_13

Compiled：被执行的编译任务的数量
Size：方法字节码的字节数
Type：编译类型
Method：编译方法的类名和方法名。

3. jinfo

jinfo命令主要用于查看应用程序的配置参数，以及打印运行JVM时所指定的JVM参数；
-flag : 输出指定args参数的值
-flags : 不需要args参数，输出所有JVM参数的值
-sysprops : 输出系统属性，等同于System.getProperties()

3.1 常用参数

-sysprops：显示System.getProperties()相关参数，还可以显示未被指定的JVM参数的默认值；

4. jstack

jstack命令用来生成虚拟机当前的线程快照信息，线程快照就是当前虚拟机每一个线程正在执行的方法堆栈的集合；

4.1 常用参数

-F : 当正常输出请求不被响应时，强制输出线程堆栈
-l : 除堆栈外，显示关于锁的附加信息
-m : 如果调用到本地方法的话，可以显示C/C++的堆栈

4.2 案例

jstack -l 13352

2020-06-20 22:14:16
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.25-b02 mixed mode):

"DestroyJavaVM" #13 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000002c1c800 nid=0x4b08 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"线程B：" #12 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000019567000 nid=0x1354 waiting for monitor entry [0x000000001a3ef000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
        at com.example.demo.jvm.Lock2.run(JconsoleTest.java:44)
        - waiting to lock <0x00000000d60b7028> (a java.lang.String)
        - locked <0x00000000d60b7060> (a java.lang.String)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"线程A：" #11 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000019566000 nid=0x52fc waiting for monitor entry [0x000000001a2ef000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
        at com.example.demo.jvm.Lock1.run(JconsoleTest.java:26)
        - waiting to lock <0x00000000d60b7060> (a java.lang.String)
        - locked <0x00000000d60b7028> (a java.lang.String)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"Service Thread" #10 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x0000000019497000 nid=0x4f0c runnable [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"C1 CompilerThread2" #9 daemon prio=9 os_prio=2 tid=0x0000000019403000 nid=0x29ac waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"C2 CompilerThread1" #8 daemon prio=9 os_prio=2 tid=0x0000000019401000 nid=0x4bb8 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"C2 CompilerThread0" #7 daemon prio=9 os_prio=2 tid=0x0000000019400800 nid=0x6f4 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"Monitor Ctrl-Break" #6 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00000000191e5000 nid=0x1a3c runnable [0x0000000019cef000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
        at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
        at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:150)
        at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:121)
        at sun.nio.cs.StreamDecoder.readBytes(StreamDecoder.java:284)
        at sun.nio.cs.StreamDecoder.implRead(StreamDecoder.java:326)
        at sun.nio.cs.StreamDecoder.read(StreamDecoder.java:178)
        - locked <0x00000000d5fa79f8> (a java.io.InputStreamReader)
        at java.io.InputStreamReader.read(InputStreamReader.java:184)
        at java.io.BufferedReader.fill(BufferedReader.java:161)
        at java.io.BufferedReader.readLine(BufferedReader.java:324)
        - locked <0x00000000d5fa79f8> (a java.io.InputStreamReader)
        at java.io.BufferedReader.readLine(BufferedReader.java:389)
        at com.intellij.rt.execution.application.AppMainV2$1.run(AppMainV2.java:64)

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"Attach Listener" #5 daemon prio=5 os_prio=2 tid=0x0000000018e33000 nid=0x2a40 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"Signal Dispatcher" #4 daemon prio=9 os_prio=2 tid=0x0000000018e32800 nid=0x4c0c runnable [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"Finalizer" #3 daemon prio=8 os_prio=1 tid=0x0000000002f03800 nid=0x1544 in Object.wait() [0x0000000018def000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
        at java.lang.Object.wait(Native Method)
        - waiting on <0x00000000d5b86280> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
        at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:142)
        - locked <0x00000000d5b86280> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
        at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:158)
        at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(Finalizer.java:209)

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"Reference Handler" #2 daemon prio=10 os_prio=2 tid=0x0000000002efe000 nid=0x2fcc in Object.wait() [0x0000000018cef000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
        at java.lang.Object.wait(Native Method)
        - waiting on <0x00000000d5b85cf0> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
        at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
        at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:157)
        - locked <0x00000000d5b85cf0> (a java.lang.ref.Reference$Lock)

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"VM Thread" os_prio=2 tid=0x0000000017a55000 nid=0x860 runnable

"GC task thread#0 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x0000000002e2b800 nid=0x1a8 runnable

"GC task thread#1 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x0000000002e2d000 nid=0x5260 runnable

"GC task thread#2 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x0000000002e2e800 nid=0x16b0 runnable

"GC task thread#3 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x0000000002e30000 nid=0x3e4c runnable

"VM Periodic Task Thread" os_prio=2 tid=0x000000001949a800 nid=0x4eb0 waiting on condition

JNI global references: 34


Found one Java-level deadlock:
=============================
"线程B：":
  waiting to lock monitor 0x0000000017a5bd18 (object 0x00000000d60b7028, a java.lang.String),
  which is held by "线程A："
"线程A：":
  waiting to lock monitor 0x0000000017a5e708 (object 0x00000000d60b7060, a java.lang.String),
  which is held by "线程B："

Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"线程B：":
        at com.example.demo.jvm.Lock2.run(JconsoleTest.java:44)
        - waiting to lock <0x00000000d60b7028> (a java.lang.String)
        - locked <0x00000000d60b7060> (a java.lang.String)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
"线程A：":
        at com.example.demo.jvm.Lock1.run(JconsoleTest.java:26)
        - waiting to lock <0x00000000d60b7060> (a java.lang.String)
        - locked <0x00000000d60b7028> (a java.lang.String)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

Found 1 deadlock.

可以看出，上面的案例，有死锁发生；

5. jmap

jmap可以用来查看等待回收对象的队列，查看堆的概要信息，包括采用的是哪种GC收集器，堆空间的使用情况，以及通过JVM参数指定的各个内存空间的大小等；

jmap执行堆dump操作时，由于生成的转储文件较大，将耗费大量的系统资源，可能会造成短时间内系统无法响应的情况出现；

5.1 常用参数

dump:[live,]format=b,file= : 生成堆转储快照
finalizerinfo : 显示在F-Queue队列等待Finalizer线程执行finalizer方法的对象
heap : 用来打印堆的概要信息，包括使用回收器的类型，堆的配置信息，各内存分代的空间使用情况；
histo[:live] : 显示堆中对象的统计信息
permstat : 用来打印出每个ClassLoader和该ClassLoader所加载的class数量；
F : 当-dump没有响应时，强制生成dump快照

5.2 案例

-heap：用来打印堆的概要信息

jmap -heap 13352
using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread(s)	// GC方式

Heap Configuration:					//堆内存初始化配置
   MinHeapFreeRatio         = 0                     //-XX:MinHeapFreeRatio设置JVM堆最小空闲比率
   MaxHeapFreeRatio         = 100                   //-XX:MaxHeapFreeRatio设置JVM堆最大空闲比率
   MaxHeapSize              = 2132803584 (2034.0MB) //-XX:MaxHeapSize=设置JVM堆的最大大小
   NewSize                  = 44564480 (42.5MB)     //-XX:NewSize=设置JVM堆的'新生代'的默认(起始)大小
   MaxNewSize               = 710934528 (678.0MB)   //-XX:MaxNewSize=设置JVM堆的'新生代'的最大大小
   OldSize                  = 89653248 (85.5MB)     //-XX:OldSize=设置JVM堆的'老年代'的大小
   NewRatio                 = 2                     //-XX:NewRatio=:'新生代'和'老年代'的大小比率1:2
   SurvivorRatio            = 8                     //-XX:SurvivorRatio=设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值8:1:1
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)//-XX:MaxPermSize=256m 设置元空间大小
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB) 
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB	    // -XX:MaxMetaspaceSize= :设置JVM堆的‘元空间’的最大大小
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)

Heap Usage:                                    //堆内存使用情况
PS Young Generation                            //新生代
Eden Space:                                    //Eden区分布 
   capacity = 176160768 (168.0MB)              //总空间
   used     = 6222416 (5.9341583251953125MB)   //已用空间
   free     = 169938352 (162.0658416748047MB)  //空闲空间
   3.532237098330543% used                     //使用比率        
From Space:                                    //survivor From区分布
   capacity = 16777216 (16.0MB)                
   used     = 0 (0.0MB)                        
   free     = 16777216 (16.0MB)                
   0.0% used                                   
To Space:                                      //survivor To区分布
   capacity = 17301504 (16.5MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 17301504 (16.5MB)
   0.0% used
PS Old Generation                              //老年代分布
   capacity = 164626432 (157.0MB)
   used     = 17516744 (16.70526885986328MB)
   free     = 147109688 (140.29473114013672MB)
   10.640298636855594% used

-dump：生成堆快照
jmap -dump:live,format=b,file=dump.hprof 13352

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