概述

用命令行有如下弊端：

  1. 无法获取方法级别的分析数据，如方法间的调用关系、各方法的调用次数和调用时间等（这对定位应用性能瓶颈至关重要）。
  2. 要求用户登录到目标 Java 应用所在的宿主机上，使用起来不是很方便。
  3. 分析数据通过终端输出，结果展示不够直观

JDK自带的工具

  • jconsole：JDK自带的可视化监控工具。查看Java应用程序的运行概况、监控堆信息、永久区（或元空间）使用情况、类加载情况等
  • Visual VM：Visual VM是一个工具，它提供了一个可视界面，用于查看Java虚拟机上运行的基于Java技术的应用程序的详细信息。
  • JMC：Java Mission Control，内置Java Flight Recorder。能够以极低的性能开销收集Java虚拟机的性能数据。

第三方工具

  • MAT：MAT（Memory Analyzer Tool）是基于Eclipse的内存分析工具，是一个快速、功能丰富的Java heap分析工具，它可以帮助我们查找内存泄漏和减少内存消耗
  • JProfiler：商业软件，需要付费。功能强大。 与VisualVM类似。
  • Arthas：Alibaba开源的Java诊断工具
  • Btrace：Java运行时追踪工具，可以在不停机的情况下，跟踪指定方法调用，构造函数调用和系统内存等信息。

    JConsole

    jconsole：从Java5开始，在JDK中自带的java监控和管理控制台。用于对JVM中内存、线程和类等的监控，是一个基于JMX（java management extensions）的GUI性能监控工具。

    在JDK的bin目录运行，或者控制台输入jconsole运行

不推荐用，字小难用。
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Visual VM

Visual VM是一个功能强大的多合一故障诊断和性能监控的可视化工具。它集成了多个JDK命令行工具，使用Visual VM可用于显示虚拟机进程及进程的配置和环境信息（jps，jinfo），监视应用程序的CPU、GC、堆、方法区及线程的信息（jstat、jstack）等，可以代替JConsole。在JDK 6 Update 7以后，Visual VM便作为JDK的一部分发布（VisualVM 在JDK／bin目录下）即：它完全免费。
官方地址：https://visualvm.github.io/index.html
Visual VM的一大特点是支持插件扩展，并且插件安装非常方便。我们既可以通过离线下载插件文件*.nbm，然后在Plugin对话框的已下载页面下，添加已下载的插件。也可以用插件页面下载。
插件地址：https://visualvm.github.io/pluginscenters.html

推荐的插件：

  • Visual GC

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QQ截图20220824104556.jpg
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生成和查看堆Dump

生成dump

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这个dump是临时的需要右键自己另存为。

或者
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查看dump

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线程Dump

线程Dump差不多的生成方式

抽样器

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Eclipse MAT

MAT（Memory Analyzer Tool）工具是一款功能强大的Java堆内存分析器。可以用于查找内存泄漏以及查看内存消耗情况。MAT是基于Eclipse开发的，不仅可以单独使用，还可以作为插件的形式嵌入在Eclipse中使用。是一款免费的性能分析工具，使用起来非常方便。

MAT可以分析heap dump文件。在进行内存分析时，只要获得了反映当前设备内存映像的hprof文件，通过MAT打开就可以直观地看到当前的内存信息。一般说来，这些内存信息包含：

  • 所有的对象信息，包括对象实例、成员变量、存储于栈中的基本类型值和存储于堆中的其他对象的引用值。
  • 所有的类信息，包括classloader、类名称、父类、静态变量等
  • GCRoot到所有的这些对象的引用路径
  • 线程信息，包括线程的调用栈及此线程的线程局部变量（TLS）

MAT 不是一个万能工具，它并不能处理所有类型的堆存储文件。但是比较主流的厂家和格式，例如Sun，HP，SAP 所采用的 HPROF 二进制堆存储文件，以及 IBM的 PHD 堆存储文件等都能被很好的解析。
最吸引人的还是能够快速为开发人员生成内存泄漏报表，方便定位问题和分析问题。虽然MAT有如此强大的功能，但是内存分析也没有简单到一键完成的程度，很多内存问题还是需要我们从MAT展现给我们的信息当中通过经验和直觉来判断才能发现。

官方地址： https://www.eclipse.org/mat/downloads.php
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JProfiler

在运行Java的时候有时候想测试运行时占用内存情况，这时候就需要使用测试工具查看了。在eclipse里面有 Eclipse Memory Analyzer tool（MAT）插件可以测试，而在IDEA中也有这么一个插件，就是JProfiler。JProfiler 是由 ej-technologies 公司开发的一款 Java 应用性能诊断工具。功能强大，但是收费。
特点：

  • 使用方便、界面操作友好（简单且强大）
  • 对被分析的应用影响小（提供模板）
  • CPU，Thread，Memory分析功能尤其强大
  • 支持对jdbc，noSql，jsp，servlet，socket等进行分析
  • 支持多种模式（离线，在线）的分析
  • 支持监控本地、远程的JVM
  • 跨平台，拥有多种操作系统的安装版本

主要功能：

  • 1-方法调用：对方法调用的分析可以帮助您了解应用程序正在做什么，并找到提高其性能的方法
  • 2-内存分配：通过分析堆上对象、引用链和垃圾收集能帮您修复内存泄露问题，优化内存使用
  • 3-线程和锁：JProfiler提供多种针对线程和锁的分析视图助您发现多线程问题
  • 4-高级子系统：许多性能问题都发生在更高的语义级别上。例如，对于JDBC调用，您可能希望找出执行最慢的SQL语句。JProfiler支持对这些子系统进行集成分析

官网地址：https://www.ej-technologies.com/products/jprofiler/overview.html

在IDEA中继承JProfiler

用安转包安装完了以后。
在IDEA里面安装Jprofiler插件。
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然后就多了这个图标，点击就可以了运行项目的同时打开jprofiler进行监控了
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运行程序后这个就是首页
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直接通过jprofiler打开程序监控

直接打开jprofiler可以看到这个页面
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  • 第一个：就是当我们监控完程序后，关闭的时候，它会问我们要不要保存一个session，你保存了，下次可以用第一个打开。
  • 第二个：打开当前正在运行的一个java进程进行监控
  • 第三个：应用服务器端，可以本地和远程
  • 第四个：打开一个快照，堆快照或者线程快照等。

上面那4个其实和这里面是一样的
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数据采集方式

JProfier数据采集方式分为两种：Sampling（样本采集）和Instrumentation（重构模式）
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Instrumentation：这是JProfiler全功能模式。在class加载之前，JProfier把相关功能代码写入到需要分析的class的bytecode中，对正在运行的jvm有一定影响。

  • 优点：功能强大。在此设置中，调用堆栈信息是准确的。
  • 缺点：若要分析的class较多，则对应用的性能影响较大，CPU开销可能很高（取决于Filter的控制）。因此使用此模式一般配合Filter使用，只对特定的类或包进行分析

Sampling：类似于样本统计，每隔一定时间（5ms）将每个线程栈中方法栈中的信息统计出来。

  • 优点：对CPU的开销非常低，对应用影响小（即使你不配置任何Filter）
  • 缺点：一些数据／特性不能提供（例如：方法的调用次数、执行时间）

正在运行的java程序就不推荐第一种了，用第二种。第一种适合在开发环境弄。

注：JProfiler本身没有指出数据的采集类型，这里的采集类型是针对方法调用的采集类型。因为JProfiler的绝大多数核心功能都依赖方法调用采集的数据，所以可以直接认为是JProfiler的数据采集类型。

菜单

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遥感监测Overview

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内存视图 Live Memory

Live memory 内存剖析：class／class instance的相关信息。例如对象的个数，大小，对象创建的方法执行栈，对象创建的热点。

  • 所有对象 All Objects：显示所有加载的类的列表和在堆上分配的实例数。只有Java 1.5（JVMTI）才会显示此视图。
  • 记录对象 Record Objects：查看特定时间段对象的分配，并记录分配的调用堆栈。
  • 分配访问树 Allocation Call Tree：显示一棵请求树或者方法、类、包或对已选择类有带注释的分配信息的J2EE组件。
  • 分配热点 Allocation Hot Spots：显示一个列表，包括方法、类、包或分配已选类的J2EE组件。你可以标注当前值并且显示差异值。对于每个热点都可以显示它的跟踪记录树。
  • 类追踪器 Class Tracker：类跟踪视图可以包含任意数量的图表，显示选定的类和包的实例与时间。

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堆遍历 heap walker

在内存视图中右击其中一个class，就能跳转到堆视图了
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cpu视图 cpu views

JProfiler 提供不同的方法来记录访问树以优化性能和细节。线程或者线程组以及线程状况可以被所有的视图选择。所有的视图都可以聚集到方法、类、包或J2EE组件等不同层上。

  • 访问树 Call Tree：显示一个积累的自顶向下的树，树中包含所有在JVM中已记录的访问队列。JDBC，JMS和JNDI服务请求都被注释在请求树中。请求树可以根据Servlet和JSP对URL的不同需要进行拆分。
  • 热点 Hot Spots：显示消耗时间最多的方法的列表。对每个热点都能够显示回溯树。该热点可以按照方法请求，JDBC，JMS和JNDI服务请求以及按照URL请求来进行计算。
  • 访问图 Call Graph：显示一个从已选方法、类、包或J2EE组件开始的访问队列的图。
  • 方法统计 Method Statistis：显示一段时间内记录的方法的调用时间细节。

先开启方法统计
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线程视图 threads

JProfiler通过对线程历史的监控判断其运行状态，并监控是否有线程阻塞产生，还能将一个线程所管理的方法以树状形式呈现。对线程剖析。

  • 线程历史 Thread History：显示一个与线程活动和线程状态在一起的活动时间表。
  • 线程监控 Thread Monitor：显示一个列表，包括所有的活动线程以及它们目前的活动状况。
  • 线程转储 Thread Dumps：显示所有线程的堆栈跟踪。

线程分析主要关心三个方面：

  • web容器的线程最大数。比如：Tomcat的线程容量应该略大于最大并发数。
  • 线程阻塞
  • 线程死锁

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监控和锁 Monitors ＆Locks

所有线程持有锁的情况以及锁的信息。观察JVM的内部线程并查看状态：

  • 死锁探测图表 Current Locking Graph：显示JVM中的当前死锁图表。
  • 目前使用的监测器 Current Monitors：显示目前使用的监测器并且包括它们的关联线程。
  • 锁定历史图表 Locking History Graph：显示记录在JVM中的锁定历史。
  • 历史检测记录 Monitor History：显示重大的等待事件和阻塞事件的历史记录。

  • 监控器使用统计 Monitor Usage Statistics：显示分组监测，线程和监测类的统计监测数据

    Arthas

    上述工具都必须在服务端项目进程中配置相关的监控参数，然后工具通过远程连接到项目进程，获取相关的数据。这样就会带来一些不便，比如线上环境的网络是隔离的，本地的监控工具根本连不上线上环境。并且类似于Jprofiler这样的商业工具，是需要付费的。
    那么有没有一款工具不需要远程连接，也不需要配置监控参数，同时也提供了丰富的性能监控数据呢？
    阿里巴巴开源的性能分析神器Arthas应运而生。
    Arthas是Alibaba开源的Java诊断工具，深受开发者喜爱。在线排查问题，无需重启；动态跟踪Java代码；实时监控JVM状态。Arthas 支持JDK 6＋，支持Linux／Mac／Windows，采用命令行交互模式，同时提供丰富的 Tab 自动补全功能，进一步方便进行问题的定位和诊断。当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas可以帮助你解决：

  • 这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？

  • 我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？
  • 遇到问题无法在线上 debug，难道只能通过加日志再重新发布吗？
  • 线上遇到某个用户的数据处理有问题，但线上同样无法 debug，线下无法重现！
  • 是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？
  • 有什么办法可以监控到JVM的实时运行状态？
  • 怎么快速定位应用的热点，生成火焰图？

官方地址：https://arthas.aliyun.com/doc/quick-start.html
暂不过多介绍。留坑，以后需要的时候填坑。

Java Misssion Control

ava Mission Control（简称JMC) ， Java官方提供的性能强劲的工具，是一个用于对 Java应用程序进行管理、监视、概要分析和故障排除的工具套件。它包含一个GUI客户端以及众多用来收集Java虚拟机性能数据的插件如 JMX Console（能够访问用来存放虚拟机齐个于系统运行数据的MXBeans）以及虚拟机内置的高效 profiling 工具 Java Flight Recorder（JFR）。
JMC的另一个优点就是：采用取样，而不是传统的代码植入技术，对应用性能的影响非常非常小，完全可以开着JMC来做压测（唯一影响可能是 full gc 多了）。
官方地址：https://github.com/JDKMissionControl/jmc、
暂不过多介绍。留坑，以后需要的时候填坑。

Flame Graphs（火焰图）

在追求极致性能的场景下，了解你的程序运行过程中cpu在干什么很重要，火焰图就是一种非常直观的展示CPU在程序整个生命周期过程中时间分配的工具。火焰图对于现代的程序员不应该陌生，这个工具可以非常直观的显示出调用找中的CPU消耗瓶颈。
网上的关于Java火焰图的讲解大部分来自于Brenden Gregg的博客 http://new.brendangregg.com/flamegraphs.html
火焰图，简单通过x轴横条宽度来度量时间指标，y轴代表线程栈的层次。