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關於java記憶體檢視與分析詳解

java語言 閱讀(1.2W)

1:gc日誌輸出

關於java記憶體檢視與分析詳解

在jvm啟動引數中加入 -XX:+PrintGC -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimestamps -XX:+PrintGCApplicationStopedTime,jvm將會按照這些引數順序輸出gc概要資訊,詳細資訊,gc時間資訊,gc造成的應用暫停時間。如果在剛才的引數後面加入引數 -Xloggc:檔案路徑,gc資訊將會輸出到指定的檔案中。其他引數還有

-verbose:gc和-XX:+PrintTenuringDistribution等。

2:jconsole

jconsole是jdk自帶的一個記憶體分析工具,它提供了圖形介面。可以檢視到被監控的jvm的記憶體資訊,執行緒資訊,類載入資訊,MBean資訊。

jconsole位於jdk目錄下的bin目錄,在windows下是,在unix和linux下是,jconsole可以監控本地應用,也可以監控遠端應用。 要監控本地應用,執行jconsole pid,pid就是執行的java程序id,如果不帶上pid引數,則執行jconsole命令後,會看到一個對話方塊彈出,上面列出了本地的java程序,可以選擇一個進行監控。如果要遠端監控,則要在遠端伺服器的jvm引數里加入一些東西,因為jconsole的遠端監控基於jmx的,關於jconsole詳細用法,請見專門介紹jconsle的文章,我也會在部落格裡專門詳細介紹jconsole。

3:jviusalvm

在JDK6 7之後,jdk推出了另外一個工具:jvisualvm,java視覺化虛擬機器,它不但提供了jconsole類似的功能,還提供了jvm記憶體和cpu實時診斷,還有手動dump出jvm記憶體情況,手動執行gc。

和jconsole一樣,執行jviusalvm,在jdk的bin目錄下執行jviusalvm,windows下是,linux和unix下是。

4:jmap

jmap是jdk自帶的jvm記憶體分析的工具,位於jdk的bin目錄。jdk1.6中jmap命令用法:

複製程式碼 程式碼如下:

Usage:

jmap -histo

(to connect to running process and print histogram of java object heap

jmap -dump:

(to connect to running process and dump java heap)

dump-options:

format=b binary default

file=dump heap to

Example: jmap -dump:format=b,file=

jmap -histo在螢幕上顯示出指定pid的jvm記憶體狀況。以我本機為例,執行該命令,螢幕顯示:

num #instances #bytes class name

----------------------------------------------

1: 242062791864

2: 223712145216 [C3: 242061940648

4: 19511364496

5: 265431282560

6: 63771081744 [B

7: 1793 909688

8: 1471 614624

9: 14581 548336 [ct;

10: 3863 513640 [I

11: 20677 496248 ng

12: 3621 312776 [Map$Entry;

13: 3335 266800 od

14: 8256 264192 ctStreamClass$WeakClassKey

15: 7066 226112 Map$Entry

16: 2355 173304 [S

17: 1687 161952 s

18: 2769 150112 [[I

19: 3563 142520 Map

20: 5562 133488 Map$Entry

Total239019 17140408

為了方便檢視,我刪掉了一些行。從上面的資訊很容易看出,#instance指的是物件數量,#bytes指的是這些物件佔用的記憶體大小,class name指的是物件型別。

再看jmap的dump選項,這個選項是將jvm的堆中記憶體資訊輸出到一個檔案中,在我本機執行

jmap -dump:file=c: 340

注意340是我本機的java程序pid,dump出來的檔案比較大有10幾M,而且我只是開了tomcat,跑了一個很簡單的應用,且沒有任何訪問,可以想象,大型繁忙的伺服器上,dump出來的檔案該有多大。需要知道的是,dump出來的檔案資訊是很原始的,絕不適合人直接觀看,而jmap -histo顯示的內容又太簡單,例如只顯示某些型別的物件佔用多大記憶體,以及這些物件的數量,但是沒有更詳細的資訊,例如這些物件分別是由誰建立的。那這麼說,dump出來的檔案有什麼用呢?當然有用,因為有專門分析jvm的記憶體dump檔案的工具。

5:jhat

上面說了,有很多工具都能分析jvm的記憶體dump檔案,jhat就是sun jdk6及以上版本自帶的工具,位於jdk的bin目錄,執行 jhat -J -Xmx512m [file] ,file就是dump檔案路徑。jhat內建一個簡單的web伺服器,此命令執行後,jhat在命令列裡顯示分析結果的訪問地址,可以用-port選項指定埠,具體用法可以執行jhat -heap檢視幫助資訊。訪問指定地址後,就能看到頁面上顯示的資訊,比jmap -histo命令顯示的豐富得多,更為詳細。

6:eclipse記憶體分析器

上面說了jhat,它能分析jvm的dump檔案,但是全部是文字顯示,eclipse memory analyzer,是一個eclipse提供用於分析jvm 堆dump的外掛,它的分析速度比jhat快,分析結果是圖形介面顯示,比jhat的可讀性更高。其實jvisualvm也可以分析dump檔案,也是有圖形介面顯示的。

7:jstat

如果說jmap傾向於分析jvm記憶體中物件資訊的話,那麼jsta就是傾向於分析jvm記憶體的gc情況。都是jvm記憶體分析工具,但顯然,它們是從不同維度來分析的。jsat常用的引數有很多,如 -gc,-gcutil,-gccause,這些選項具體作用可檢視jsat幫助資訊,我經常用-gcutil,這個引數的作用不斷的顯示當前指定的jvm記憶體的垃圾收集的資訊。

我在本機執行 jstat -gcutil 340 10000,這個命令是每個10秒鐘輸出一次jvm的gc資訊,10000指的是間隔時間為10000毫秒。螢幕上顯示如下資訊(我只取了第一行,因為是按的一定頻率顯示,所以實際執行的時候,會有很多行):

複製程式碼 程式碼如下:

S0 S1 E O P YGC YGCTFGCFGCT GCT

54.62 0.00 42.87 43.52 86.24 17925.093337.670 12.763

額……怎麼說呢,要看懂這些資訊代表什麼意思,還必須對jvm的gc機制有一定的`瞭解才行啊。其實如果對sun的 hot spot jvm的gc比較瞭解的人,應該很容易看懂這些資訊,但是不清楚gc機制的人,有點莫名其妙,所以在這裡我還是先講講sun的jvm的gc機制吧。說到gc,其實不僅僅只是java的概念,其實在java之前,就有很多語言有gc的概念了,gc嘛就是垃圾收集的意思,更多的是一種演算法性的東西,而跟具體語言沒太大關係,所以關於gc的歷史,gc的主流演算法我就不講了,那扯得太遠了,扯得太遠了就是扯淡。sun現在的jvm,記憶體的管理模型是分代模型,所以gc當然是分代收集了。分代是什麼意思呢?就是將物件按照生命週期分成三個層次,分別是:新生代,舊生代,持久代。物件剛開始分配的時候,大部分都在新生代,當新生代gc提交被觸發後了,執行一次新生代範圍內的gc,這叫minor gc,如果執行了幾次minor gc後,還有物件存活,將這些物件轉入舊生代,因為這些物件已經經過了組織的重重考驗了哇。舊生代的gc頻率會更低一些,如果舊生代執行了gc,那就是full gc,因為不是區域性gc,而是全記憶體範圍的gc,這會造成應用停頓,因為全記憶體收集,必須封鎖記憶體,不許有新的物件分配到記憶體,持久代就是一些jvm期間,基本不會消失的物件,例如class的定義,jvm方法區資訊,例如靜態塊。需要主要的是,新生代裡又分了三個空間:eden,susvivor0,susvivor1,按字面上來理解,就是伊甸園區,倖存1區,倖存2區。新物件分配在eden區中,eden區滿時,採用標記-複製演算法,即檢查出eden區存活 的物件,並將這些物件複製到是s0或s1中,然後清空eden區。jvm的gc說開來,不只是這麼簡單,例如還有序列收集,並行收集,併發收集,還有著名的火車演算法,不過那說得太遠了,現在對這個有大致瞭解就好。說到這裡,再來看一下上面輸出的資訊:

複製程式碼 程式碼如下:

S0 S1 EO P YGC YGCTFGCFGCT GCT

54.62 0.00 42.87 43.52 86.24 17925.093337.670 12.763

S0:新生代的susvivor0區,空間使用率為5462%

S1:新生代的susvivor1區,空間使用率為0.00%(因為還沒有執行第二次minor收集)

E:eden區,空間使用率42.87%

O:舊生代,空間使用率43.52%

P:持久帶,空間使用率86.24%

YGC:minor gc執行次數1792次

YGCT:minor gc耗費的時間5.093毫秒

FGC:full gc執行次數33

FGCT:full gc耗費的時間7.670毫秒

GCT:gc耗費的總時間12.763毫秒

怎樣選擇工具

上面列舉的一些工具,各有利弊,其實如果在開發環境,使用什麼樣的工具是無所謂的,只要能得到結果就好。但是在生產環境裡,卻不能亂選擇,因為這些工具本身就會耗費大量的系統資源,如果在一個生產伺服器壓力很大的時候,貿然執行這些工具,可能會造成很意外的情況。最好不要在伺服器本機監控,遠端監控會比較好一些,但是如果要遠端監控,伺服器端的啟動指令碼要加入一些jvm引數,例如用jconsloe遠端監控tomcat或jboss等,都需要設定jvm的jmx引數,如果僅僅只是分析伺服器的記憶體分配和gc資訊,強烈推薦,先用jmap匯出伺服器端的jvm的堆dump檔案,然後再用jhat,或者jvisualvm,或者eclipse記憶體分析器來分析記憶體狀況。