第八章性能监控与故障处理工具

8-1 命令行工具
- JVM监控工具的作用
8-2 jconsole
8-3 jmc
8-4 VisualVM
8-5 远程连接
- 远程连接 Tomcat
8-7 监控实战2
- 线程死锁

8-1 命令行工具

命令行工具：

jps
jps(JVM Process Status Tool)：主要用来输出 JVM 中运行的进程状态信息，语法格式如下：``` jps [options][hostid]
```
<br />_hostid_ 字符串的语法与 _URI_ 的语法基本一致：
```
[protocol:][[//]hostname][:port][/servername] ```
如果不指定hostid，默认当前主机或服务器
jinfo
打印给定进程或核心文件或远程调试服务器的配置信息。语法格式：jinfo [option] pid #指定进程号(pid)的进程
jstack
jstack 主要用来查看某个 Java 进程内的线程堆栈信息。语法格式如下：jstack [option] pid
jmap
jmap 用来查看堆内存使用状况，语法格式如下：jmap [option] pid
jstat
JVM 统计监测工具，查看各个区内存和 GC 的情况。语法格式如下：jstat [generalOption | outputOptions vmid [interval[s | ms][count]]]
jstatd
虚拟机的 jstat 守护进程，主要用于监控 JVM 的创建与终止，并提供一个接口，以允许远程监视共工具附加到在本地系统上运行的 JVM
jcmd
JVM 诊断命令工具，将诊断命令请求发送到正在运行的 Java 虚拟机，比如可以用来导出堆，查看 Java 进程，导出线程信息，执行 GC 等

图形化工具：

jconsole
jmc
visualvm

两种连接方式：

JMX
jstatd

JVM监控工具的作用

对 jvm 运行期间对内部情况进行监控，比如：对 jvm 参数，CPU ，内存，堆等信息的查看
辅助进行性能调优
辅助解决应用运行时的一些问题，比如：OutOfMemoryError，内存泄漏，线程死锁，锁争用，Java 进程消耗 CPU 过高等等

8-2 jconsole

jconsole 是一个用于监视 Java 虚拟机的符合 JMX 的图形工具。它可以监视本地和远程 JVM，还可以监视和管理应用程序

在命令行界面，直接运行 jconsole, 弹出的 jconsole 界面如图所示：

第八章性能监控与故障处理工具 - 图1

8-3 jmc

jmc (JDK Mission Control) ，Java任务控制（JMC）客户端包括用于监视和管理 Java 应用程序的工具，而不会引入通常与这些类型的工具相关联的性能开销

下载地址：

https://www.oracle.com/java/technologies/javase/products-jmc7-downloads.html

jmc 图形界面：

第八章性能监控与故障处理工具 - 图2

8-4 VisualVM

VisualVM 是一个图形工具，它提供有关在 Java 虚拟机中运行的基于 Java 技术的应用程序的详细信息。

Java VisualVM 提供内存和 CPU 分析，堆转储分析，内存泄漏监测，访问 MBean 和垃圾回收

VisualVM 的下载地址：http://visualvm.github.io/download.html

8-5 远程连接

两种远程连接方式：

JMX 连接可以查看：系统信息，CPU 使用情况，线程多少，手动执行垃圾回收等比较偏于系统级层面的信息
jstatd 连接可以提供：JVM 内存分布详细信息，垃圾回收分布图，线程详细信息，甚至可以看到某个对象使用内存的大小

远程连接 Tomcat

配置 JMX 的支持，需要在 tomcat 的 catalina.sh 里面添加一些设置，样例如下：

CATALINA_OPTS="-Xms800m -XX:SurvivorRatio=8 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -Dcom.sun.management.jmxremote=true -
Djava.rmi.server.hostname=192.168.1.105 -
Dcom.sun.management.jmxremote.port=6666 -
Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -
Dcom.sun.managementote.ssl=false -
Dcom.sun,management.jmxremote.authenticate=false"

配置 jstatd ：

自定义一个 statd.policy 文件，添加：``` grant codebase “jrt:/jdk.jstatd” { permission java.security.AllPermission; };

grant codebase “jrt:/jdk.internal.jvmstat” { permission java.security.AllPermission; };


2. 然后在 _JDK_HOME/bin_ 下面运行 _jstatd_，示例如：

./jstatd -J-Djava.rmi.server.hostname=192.168.1.102 -J-Djava.security.policy=java.policy -p 1099


<a name="8868cbb6"></a>
#### 8-6 监控实战1
<a name="fcb600b3"></a>
##### 监控与故障处理实战
- 内存泄漏分析，线程查看，热点方法查看，垃圾回收查看
- 线程死锁
<a name="fa8f62df"></a>
##### 内存泄漏分析
```java
package section7;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class MemoryTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Thread.sleep(10000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        List<A> list = new ArrayList<>();
        for(int i = 0; i < 10000; i++){
            list.add(new A());
            if(i % 20 == 0){
                try {
                    Thread.sleep(100L);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        System.gc();
        System.out.println("over");
        // 阻塞
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        try {
            reader.readLine();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
class A {
    private byte[] bs = new byte[10 * 1024];
}

通过 jmc 或 VisualVM 可以获取到 CPU 运行情况，内存变化曲线，线程分析等数据，分析内存泄漏。

8-7 监控实战2

线程死锁

示例代码：

package section8;
public class ThreadLockTest {
    public static void main(String[] args) {
        AModel am = new AModel("mys1", "mys2");
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Thread t1 = new Thread(new MyThread1(am));
            t1.setName("MyThread1");
            t1.start();
            Thread t2 = new Thread(new MyThread2(am));
            t2.setName("MyThread2");
            t2.start();
        }
    }
}
class AModel {
    public String s1;
    public String s2;
    public AModel(String s1, String s2) {
        this.s1 = s1;
        this.s2 = s2;
    }
}
class MyThread1 implements Runnable {
    private AModel aModel = null;
    public MyThread1(AModel aModel) {
        this.aModel = aModel;
    }
    @Override
    public void run() {
        synchronized (aModel.s1) {
            System.out.println("now in myThread1, has aModel.s1");
            try {
                Thread.sleep(1000L);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("now myThread1 begin get aModel.s2");
            synchronized (aModel.s2) {
                System.out.println("Thread id = " + Thread.currentThread().getId() +
                        ", s1 = " + aModel.s1 +
                        ", s2 = " + aModel.s2);
            }
        }
    }
}
class MyThread2 implements Runnable {
    private AModel aModel = null;
    public MyThread2(AModel aModel) {
        this.aModel = aModel;
    }
    @Override
    public void run() {
        synchronized (aModel.s2) {
            System.out.println("now in myThread2, has aModel.s2");
            try {
                Thread.sleep(1000L);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("now myThread2 begin get aModel.s1");
            synchronized (aModel.s1) {
                System.out.println("Thread id = " + Thread.currentThread().getId() +
                        ", s1 = " + aModel.s1 +
                        ", s2 = " + aModel.s2);
            }
        }
    }
}

程序运行后，会引发线程死锁

从 VisualVM 工具的 Threads 分析栏中出现了 Deadlock detected，即：发现了线程死锁

并且我们可以从分析中，找到死锁的原因，接着就可以将相互等待锁的问题发现并解决掉。

第八章 性能监控与故障处理工具