【教3妹学java】JVM调优有哪些工具？

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3妹：早，2哥，教师节加中秋节快乐哈。看你这些天教我学java的份上，也算是我的老师了，呐，送你的教师节礼物。
2哥：呀，没想到3妹还送我礼物，是什么呀。
3妹：打开看看不就知道了。
2哥：原来是一个保温杯。
3妹：程序员工作压力大，2哥要懂得养生，多喝热水，哈哈。
2哥：这个我还真的需要，前天还看一个大学老师，用老干妈杯子喝水上热搜了。
3妹：老师这个行业还是有很多好老师的，不在意这些生活的细节，把心思主要用在教书育人上面。
2哥：是的。看在你送我礼物的份上，今天再教你一些JVM调优的方式吧。

jstat

jstat可以打印出当前JVM运行的各种状态信息，例如新生代内存使用情况，老年代内存使用情况，以及垃圾回收的时间。Minor GC发生总次数，总耗时，Full GC发生总次数，总耗时。(jmap -heap命令也可以打印出堆中各个分区的内存使用情况，但是不能定时监测，持续打印。例如每1s打印当前的堆中各个分区的内存使用情况，一直打印100次。)

//5828是java进程id，1000是打印间隔，每1000毫秒打印一次，100是总共打印100次
jstat -gc 5828 1000 100

打印结果如下：

各个参数的含义如下：

S0C 新生代中第一个survivor（幸存区）的总容量 (字节)

S1C新生代中第二个survivor（幸存区）的总容量 (字节)

S0U 新生代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)

S1U 新生代中第二个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)

EC 新生代中Eden区的总容量 (字节)

EU 新生代中Eden区目前已使用空间 (字节)

OC 老年代的总容量 (字节)

OU 老年代代目前已使用空间 (字节)

YGC 目前新生代垃圾回收总次数

YGCT 目前新生代垃圾回收总消耗时间

FGC 目前full gc次数总次数

FGCT 目前full gc次数总耗时，单位是秒

GCT 垃圾回收总耗时

一般还可以使用jstat -gcutil <pid>:统计gc信息，这样打印出来的结果是百分比，而不是实际使用的空间，例如jstat -gcutil 1 1000 100

例如，S0代表新生代中第一个survivor区的空间使用了73.19%，E代表新生代Eden区使用了51%，O代表老年代使用了98%

参数	描述
S0	年轻代中第一个survivor（幸存区）已使用的占当前容量百分比
s1	年轻代中第二个survivor（幸存区）已使用的占当前容量百分比
E	年轻代中Eden已使用的占当前容量百分比
O	old代已使用的占当前容量百分比
M	元空间(MetaspaceSize)已使用的占当前容量百分比
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

jstack

jstack可以生成当前JVM的线程快照，也就是当前每个线程当前的状态及正在执行的方法，锁相关的信息。jstack -l 进程id，-l代表除了堆栈信息外，还会打印锁的附加信息。jstack还会检测出死锁信息。一般可以用于定位线程长时间停顿，线程间死锁等问题。

例如在下面的例子中，第一个线程获取到lock1，再去获取lock2，第二个线程先获取到lock2，然后再去获取lock1。每个线程都只获得了一个锁，同时在获取另外一个锁，就会进入死锁状态。

public static void main(String[] args) {final Integer lock1 = new Integer(1);final String  lock2 = new String();ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();executorService.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {synchronized (lock1) {System.out.println("线程1获得了lock1");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程1休眠结束");System.out.println("线程1开始尝试获取lock2");synchronized (lock2) {System.out.println("线程1获得了lock2");}}}});executorService.execute(new Runnable() {@Overridepublic void run() {synchronized (lock2) {System.out.println("线程2获得了lock2");System.out.println("线程2开始尝试获取lock1");synchronized (lock1) {System.out.println("线程2获得了lock2");}}}});}

使用jstack -l 进程id就可以打印出当前的线程信息

以及各个线程的状态，执行的方法（pool-1-thread-1和pool-1-thread-2分别代表线程池的第一个线程和第二个线程）：

jmap

jmap -heap

这个命令可以生成当前堆栈快照。使用 jmap -heap 进程id可以打印出当前堆各分区内存使用情况的情况，新生代(Eden区,To Survivor区,From Survivor区)，老年代区的内存使用情况。

使用jmap -heap查看内存使用情况的案例

jmap -histo

jmap -histo 进程id 打印出当前堆中的对象统计信息，包括类名，每个类的实例数量，总占用内存大小。

instances列：表示当前类有多少个实例。
bytes列：说明当前类的实例总共占用了多少个字节
class name列：表示的就是当前类的名称，class name 对于基本数据类型，使用的是缩写。解读：B代表byte ，C代表char ，D代表double， F代表float，I代表int，J代表long，Z代表boolean
前边有[代表数组，[I 就相当于int[]
对象数组用`[L+类名`表示

jmap -dump

使用jmap -dump:format=b,file=dump.hprof 进程id可以生成当前的堆栈快照，堆快照和对象统计信息，对生成的堆快照进行分析，可以分析堆中对象所占用内存的情况，检查大对象等。执行jvisualvm命令打开使用Java自带的工具Java VisualVM来打开堆栈快照文件，进行分析。可以用于排查内存溢出，内存泄露问题。在Java VisualVM里面可以看到每个类的实例对象占用的内存大小，以及持有这个对象的实例所在的类等等信息。

也可以配置启动时的JVM参数，让发送内存溢出时，自动生成堆栈快照文件。

//出现 OOM 时生成堆 dump:
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
//生成堆文件地址：
-XX:HeapDumpPath=/home/liuke/jvmlogs/

使用jmap -dump:format=b,file=/存放路径/heapdump.hprof 进程id就可以得到堆转储文件，然后执行jvisualvm命令就可以打开JDK自带的jvisualvm软件。

例如在这个例子中会造成OOM问题，通过生成heapdump.hprof文件，可以使用jvisualvm查看造成OOM问题的具体代码位置。

public class Test018 {ArrayList<TestObject> arrayList = new ArrayList<TestObject>();public static void main(String[] args) {Test018 test018 =new Test018();Random random = new Random();for (int i = 0; i < 10000000; i++) {TestObject testObject = new TestObject();test018.arrayList.add(testObject);}}private static class TestObject {public byte[] placeholder = new byte[64 * 1024];//每个变量是64k}
}-Xms20m -Xmx20m -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/存放路径/heapdump.hprof

造成OOM问题的代码位置：

堆内对象列表

占用内存最多的实例对象就是这个placeholder对象

MAT

MAT主要可以用于分析内存泄露，可以查询dump堆转储文件中的对象列表，以及潜在的内存泄露的对象。

通过导入hprof文件，主页会展示潜在的内存泄露问题，比如下面这个例子中

public class Test018 {static ArrayList<TestObject> arrayList = new ArrayList<TestObject>();public static void main(String[] args) {Random random = new Random();for (int i = 0; i < 10000000; i++) {TestObject testObject = new TestObject();Test018.arrayList.add(testObject);}}private static class TestObject {public byte[] placeholder = new byte[64 * 1024];}
}

在详情页面Shortest Paths To the Accumulation Point表示GC root对象到内存消耗聚集点的最短路径，内存聚集点的意思就是占用了大量内存的对象，也就是可能发生；内存泄露的对象。

然后在主页点击Histogram，进入Histogram页面可以看到对象列表，with incomming references 也就是可以查看所有对这个对象的引用（思路一般优先看占用内存最大对象；其次看数量最多的对象。）。我们这个例子中主要是byte[]数组分配了占用了大量的内存空间，而byte[]主要来自于Test018类的静态变量arrayList的每个TestObject类型的元素的placeholder属性。

同时可以点击内存快照对比功能对两个dump文件进行对比，判断两个dump文件生成间隔期间，各个对象的数量变化，以此来判断内存泄露问题。