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2022-05-29
文章目录
思维导图
概述
JConsole: Java监视与管理平台
启动jconsole
内存监控示例
VM ARGS
代码
JConsole监控展示及说明
扩展问题
没有指定-Xmn,如何确定新生代和Eden的大小
为何老年代的柱状图信息仍显示峰值状态,如何调整代码回收该区域
线程监控示例
活锁等待示例
死锁等待示例
思维导图
概述
JVM-10虚拟机性能监控与故障处理工具之【命令行】我们接触了JDK提供的命令行工具,
JDK还为我们提供了两个功能强大的可视化工具:JConsole和VisualVM。
JConsole在JDK1.5版本供就已经提供,而VisualVM是在JDK1.6 Update7中才首次发布。现在已经成为Oracle主力推动的多合一故障处理工具。
JConsole: Java监视与管理平台
JConsole ( Java Monitoring and Management Console)是一种基于JMX的可视化监控、管理工具。 它管理部分的功能是针对JMX MBean进行管理。 由于MBean可以在代码、中间件服务器的管理控制台或者所有符合JMX规范的软件进行访问。
所以我们这里重点介绍JConsole监视部分的功能。
启动jconsole
通过JDK安装目录下的bin目录“jconsole.exe”启动JConsole后,会自动列出本机运行的所有虚拟机进程,无需通过jps来查询了。除了本地进程,也可以使用“远程进程”的共鞥来连接远程服务器。
内存监控示例
VM ARGS
-Xms100m -Xmx100m -XX:+UseSerialGC -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails
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堆最小内存100M 最大内存100M, 即为不可扩展。 使用Serial垃圾收集器。同时为了方便和图形化界面展示的数据比对,我们打印GC日志以及堆信息
代码
package com.artisan.gc; import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class OOMObject { // 内存占位符对象 一个object 大约占用64kb public byte[] object = new byte[64 * 1024]; public static void fillData2Heap(int number) throws InterruptedException { List
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JConsole监控展示及说明
运行程序,执行JConsole.exe .
上图为整个堆内存的使用情况,可以看到随着程序的运行,整个堆中内存使用是一个平滑向上增长的曲线(平的部分为Thread.sleep(10 * 1000)造成的,)程序运行结束退出后,内存归为0。
然后我们我们来看下Eden区域的曲线变化情况,如下图。
可以很明显的看到发生了2次 Minor GC. 和输出的GC日志信息一致。
同时在这里也可以看出来
新生代主要是复制算法,这里的统计信息也是 2次收集。
扩展问题
可以从如下图中查看每个分区的内存分配情况
当然也可以粗略计算出来
默认的,新生代 ( Young ) 与老年代 ( Old ) 的比例的值为 1:2 ( 该值可以通过参数 –XX:NewRatio 来指定 ),即:新生代 ( Young ) = 1/3 的堆空间大小。老年代 ( Old ) = 2/3 的堆空间大小。
堆内存为100M,采用默认的–XX:NewRatio,可以推算出 新生代占用1/3 , 33M .
没有指定-XX:SurvivorRatio , 默认为8。
新生代又分为 Eden区、SurvivorFrom、SurvivorTo三个区
默认的,Edem : from : to = 8 : 1 : 1 ( 可以通过参数 –XX:SurvivorRatio 来设定 ),即: Eden = 8/10 的新生代空间大小,from = to = 1/10 的新生代空间大小。
JVM 每次只会使用 Eden 和其中的一块 Survivor 区域来为对象服务,所以无论什么时候,总是有一块 Survivor 区域是空闲着的。
因此,新生代实际可用的内存空间为 9/10 ( 即90% )的新生代空间,只有10%的内存被“浪费”,最大限度的节约资源。
Eden内存区的大小为 (33M * 9/10 ) 新生代可用的空间 * 8/9 (Eden占用新生代的比例) = 27033.6KB 。 和 图中显示的27328 KB 接近。
可以看到老年代仍然占据很大的内存空间,是因为 虽然执行了System.gc()。 但是是在fillData2Heap方法内执行的。 在方法内,List
只要在该方法外执行GC就可以将老年代的内存回收。 我们来实践下
启动JConsole
线程监控示例
上面的“内存”可以看做是 jstat命令的话,“线程”页签就可相当于jstack命令, 遇到线程停顿时可以使用这个页签进行监控分析。 用于定位线程长时间停顿的原因,比如等待外部资源(数据库连接、网络资源、设备资源等),锁等待(活锁和死锁)、死循环。
活锁等待示例
package com.artisan.gc; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; public class ThreadWaitTest { /** * * * @Title: createBusyThread * * @Description: 线程死循环演示 * * * @return: void */ public static void createBusyThread() { Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { while (true) { // do something // System.out.println("busyThread running"); } } }, "busyThread"); // 启动线程 thread.start(); } /** * * * @Title: createLockThread * * @Description: 线程锁等待演示 * * @param lock * * @return: void */ public static void createLockThread(final Object lock) { Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { synchronized (lock) { try { lock.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }, "lockThread"); thread.start(); } public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println("请输入"); BufferedReader bReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); bReader.readLine(); createBusyThread(); bReader.readLine(); Object object = new Object(); createLockThread(object); } }
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运行程序,启动 jconsole, 选择该进程 ,选择 “线程”页签,
首先查看main线程
堆栈追踪显示
BufferedReader在readBytes方法中等待System.in的键盘输入,这时线程状态为Runnable状态,Runnable状态的线程会被分配运行时间,但readBytes方法检测到流没有更新会立刻归还执行令牌,这种等待只消耗很小的cpu资源。
输入内容后,接着监控 “busyThread”线程
可以看出一直在ThreadWaitTest.java的 第24行停留 ,我们查看ThreadWaitTest的24行内容
while (true)
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这时线程为Runnable状态,而且没有归还线程执行令牌的动作,会在空循环上用尽全部的执行时间,直到线程切换,这种等待会消耗较多的CPU资源。
接着控制台再输入内容
继续回到jconsole查看 “lockThread”线程
lockThread线程正在处于正常的活锁等待,只要lock对象的notify或者notifyAll方法被调用,这个线程便可以继续执行。
死锁等待示例
package com.artisan.gc; public class ThreadLockTest { static class ThreadDemo implements Runnable { int a, b; public ThreadDemo(int a, int b) { this.a = a; this.b = b; } @Override public void run() { synchronized (Integer.valueOf(a)) { synchronized (Integer.valueOf(b)) { System.out.println(a + b); } } } } public static void main(String[] args) { // 加入循环,是为了更高概率的造成死锁 for (int i = 0; i < 200; i++) { new Thread(new ThreadDemo(1, 2)).start(); new Thread(new ThreadDemo(2, 1)).start(); } } }
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先分析下造成死锁的原因: Integer.valueOf()方法基于减少对象创建次数和节省内存的考虑,【-128,127】之间的数字会被缓存,当valueOf()方法传入参数在这个范围内的时候,将直接返回缓存中的对象。 也就是说上述代码中虽然调用了200次的Integer.valueOf()方法,但是入参为1和2,一共就返回了2个不同的对象。 假如在某个线程的两个synchronized块之间发生了一次线程切换,那么就会出现线程A等着被线程B持有的Integer.valueOf(1),线程B等着被线程A持有的Integer.valueOf(2),造成死锁。
点击“检测到死锁”按钮,如果 有死锁将会出现一个新的“死锁”页签。
可以看到Thread-27和Thread-28互相阻塞,已经没有等到锁释放的希望了。
JDK JVM 任务调度 虚拟化
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