msm(CentOS 6)及jvm虚拟机性能监控(04)_recv
为什么80%的码农都做不了架构师？>>> 
JVM
JVM内存管理--运行时数据区
JVM大体由五个部分组成，分别为JVM Stack、Native Stack、Program Counter Register、Java Heap、Method Area。其中JVM Stack、Native Stack、Program Counter Register为每个线程私有，然而Java Heap、Method Area为所有线程共享。每个对象都是由它对应的内部数据和外置的、可以由类提供共享给各个对象的各个方法组成。方法是外部代码，由每个实例化出来的对象可以调用的，而 Java Heap主要是用来存放这些对象的，对于JVM来说，Java Heap所占据的空间最大。
两类JVM管理的内存
JVM管理的内存段可以分为两大类：线程共享内存和线程私有内存。
线程共享内存
- Method Area : 存储jvm加载的class、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等。
- Java Heap ：存储java的所有对象实例、数组等。
线程私有内存
- Program Counter Register ： 每个线程都有自己的计数寄存器，存储当前线程执行字节码的地址。
- JVM Stack ： jvm会为每个运行线程分配一个栈区，线程调用方法时和方法返回时会进行入栈和出栈操作。
- Native Stack ： 与 jvm stack 类似，只不过此区域是为调用本地方法服务。
Java Heap Size Options
http://docs.oracle.com/cd/E13222_01/wls/docs81/perform/JVMTuning.html
| Task | Option | Recommended Value |
|---|---|---|
| Setting the New generation heap size | -XX:NewSize |
Set this value to a multiple of 1024 that is greater than 1MB. As a general rule, set Be sure to increase the New generation as you increase the number of processors. Memory allocation can be parallel, but garbage collection is not parallel. |
| Setting the maximum New generation heap size | -XX:MaxNewSize | Set this value to a multiple of 1024 that is greater than 1MB |
| Setting New heap size ratios | -XX:SurvivorRatio |
The New generation area is divided into three sub-areas: Eden, and two survivor spaces that are equal in size. Configure the ratio of the Eden/survivor space size. Try setting this value to 8, and then monitor your garbage collection. |
| Setting minimum heap size | -Xms |
Set the minimum size of the memory allocation pool. Set this value to a multiple of 1024 that is greater than 1MB. As a general rule, set minimum heap size (-Xms) equal to the maximum heap size (-Xmx) to minimize garbage collections.
|
| Setting maximum heap size | -Xmx | Set the maximum size of the memory allocation pool. Set this value to a multiple of 1024 that is greater than 1MB. |
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| -Xmx | young generation 和 old generation总共可用的最大空间 |
| -Xms | young generation 和 old genertaion二者初始空间。没分配的叫做reserved，再没有的话，向内核申请，如果内核没有内存的话，想办法使用LRU算法从其他程序里腾出内存给它。 |
| -XX:NewSize | young generation初始空间 |
| -XX:MaxNewSize | young generation最大空间 |
| -XX:PermSize | permanent generation初始空间 |
| -XX:MaxPermSize | permanent generation最大空间 |
参数 -Xmx 和 -Xms 经常使用，使用的方式是，在jvm启动时将该参数及其对应的值传递给jvm，具体合适传递哪？一般来讲，启动tomcat的话，在catalina.sh中有两个环境变量：CATALINA_OPTS、JAVA_OPTS。CATALINA_OPTS仅对启动运行tomcat实例的jvm虚拟机有效。JAVA_OPTS对本机上的所有JVM有效。如果机器上不仅仅有tomcat实例，建议使用CATALINA_OPTS。可以直接编辑catalina.sh，也可以使用命令设定，例如：
$ export CALALINA_OPTS="-Xmx256m"The memory structure of a JVM process
对于Java Heap而言，分为 young generation、old generation、permanent generation三个区域。young generation又可分为 to、from、eden三个子区域，之所以分成这三个子区域主要原因是在young generation上面的垃圾收集算法或者叫垃圾收集器，会分别实现young generation、old generation、permanent generation三个区域移动对象之后，完成gc。创建的对象在young generation中过了一定存活时间以后，依然被采用的，那么该对象就会从young generation挪到old generation。如果有些对象创建以后不会被删除的，那么该对象就会被存放在permanent generation。
JVM Memory Handling
- When the JVM starts, the host OS assigns a dedicated（ 专注的，投入的; 献身的; 专用的;） memory space to that VM【vm会从操作系统那里取到一定内存空间】
- The VM allocates memory to the application within that dedicated memory space【vm会按照特定的格式划分区段，之所以划分是为了让垃圾回收器完成垃圾回收】
- The VM frees memory automatically via（经过; 通过，凭借; 取道;） garbage collectors
- Garbage Collection is an expensive（昂贵的，花钱多的; 豪华的;） algorithm
Garbage Collectors
如果不考虑permanent generation的话，内存区域大体可以分为以下三个部分：
- Eden Space： where objects ara born
- Survivor Spaces : Where objects mature（成熟），contains to, from。
- Tenured Space : Where objects grow old and die
其中 Eden Space 和 Survivor组成的是young generation。Tenured Space表示old generation。
JVM Memory Layout
New/Young - Recently created object
Old - Long lived object
Perm - JVM classes and methods
Garbage Collector
- Collecting unsed java object
- Cleaning memory
- Minor GC : Collection memory in New/Young generation
- Major GC( Full GC ) : Collection memory in old generation
young generation和old generation的gc的频率不同，算法也不同。不断地执行垃圾回收，腾出空间，主要是针对young generation实现的，对young generation实现垃圾回收的叫做Minor GC，对old generation实现垃圾回收的叫做Major GC。java当中垃圾回收器本身有多种实现方案，即便是Minor GC、Major GC。
Minor GC
注意垃圾回收不是实时进行的，而是积攒到一定的量才会进行操作。执行垃圾回收的过程中其他的线程无法工作，因为其非常消耗资源，会占据整个cpu，这种垃圾回收算法也称之为stop the world，这也就是我们日常生活中使用andriod手机假死的原因。与此不同的苹果ios，是用object-c开发的，程序直接运行在硬件之上，其一：性能好，不用虚拟机解释、运行代码；其二：object-c自己可以实现内存管理，内存回收是及时的，不存在垃圾回收的过程。
Major GC
- Old Generation
- Mark and compact
- Slow ( 1st - goes through the entire heap, marking unreachable objects. 2nd - unreachable objects are compacted )。
对于old generation的垃圾回收一般用Mark and compact( 标记清除算法)实现的，这种垃圾回收的工作恒比较慢，分为两个阶段，第一个步要遍历整个堆内存，标记不再使用的对象，第二步将不再使用的对象一起打包一次性回收。Major GC发生的过程才是真正的stop the world发生的过程，一般发声Major GC原因是old generation 中的对象过多，而大多数的java程序发生Major GC 很少，因为对象被送到old generation区域的少之又少，在到达old generation之前已经被回收了。一旦发声full gc，就需要等待该过程完成，可能也需要手动释放一些堆空间。
根据业务运行模型和内存使用方式来指定不同区域的大小。
性能监控工具
常见问题：OutOfMemoryError：内存不足。引发该问题的原因有内存泄漏（代码问题）、线程死锁、锁竞争（Lock Contention）、Java消耗过多的CPU等等。
jps
jps( java machine process status tool )
监控jvm进程状态信息。jps本身也是使用java开发的，所以它本身也运行这一个java进程。
jps [options] [hostid]-m ：输出传入main方法的参数-l ：显示main类或者jar文件的完全限定名称（也就是完整类名）-v ：显示jvm指定的参数（也就是启动jvm的时候传递了哪些参数给它） [root@app1 ~]# jps
3808 Jps
784 Bootstrap
[root@app1 ~]# jps -m -l # 查看真正启动jvm的程序或者类是什么
3730 sun.tools.jps.Jps -m -l
784 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
[root@app1 ~]#
[root@app1 ~]# jps -m -l -v
784 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start -Djava.util.logging.config.file=/usr/soft/apache-tomcat-7.0.76/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Xms2048m -Xmx32768m -Xss4096K -XX:PermSize=1024m -XX:MaxPermSize=2048m -Djdk.tls.ephemeralDHKeySize=2048 -Djava.endorsed.dirs=/usr/soft/apache-tomcat-7.0.76/endorsed -Dcatalina.base=/usr/soft/apache-tomcat-7.0.76 -Dcatalina.home=/usr/soft/apache-tomcat-7.0.76 -Djava.io.tmpdir=/usr/soft/apache-tomcat-7.0.76/temp
4056 sun.tools.jps.Jps -m -l -v -Denv.class.path=.:/usr/jdk64/jdk1.7.0_67/lib/dt.jar:/usr/jdk64/jdk1.7.0_67/lib/tools.jar -Dapplication.home=/usr/jdk64/jdk1.7.0_67 -Xms8m
[root@app1 ~]# jstack
用于查看某个java进程内的线程堆栈信息。
jstack [options] pid-l long listings 输出完整的锁信息。可以指定输出某一项。-m 混合模式，即会输出java堆栈及c/c++堆栈信息哪一个java进程最耗cpu？ top->jstack
jmap
jmap (jvm mamory map) ：查看堆内存使用情况。
jmap [options] pid-heap :详细输出堆内存空间使用状态信息-histo[:live] :查看堆内存中的对象数目、大小统计结果。[root@app1 ~]# jmap
Usage:jmap [option] <pid>(to connect to running process)jmap [option] <executable <core>(to connect to a core file)jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>(to connect to remote debug server)where <option> is one of:<none> to print same info as Solaris pmap-heap to print java heap summary-histo[:live] to print histogram of java object heap; if the "live"suboption is specified, only count live objects-permstat to print permanent generation statistics-finalizerinfo to print information on objects awaiting finalization-dump:<dump-options> to dump java heap in hprof binary formatdump-options:live dump only live objects; if not specified,all objects in the heap are dumped.format=b binary formatfile=<file> dump heap to <file>Example: jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>-F force. Use with -dump:<dump-options> <pid> or -histoto force a heap dump or histogram when <pid> does notrespond. The "live" suboption is not supportedin this mode.-h | -help to print this help message-J<flag> to pass <flag> directly to the runtime system
[root@app1 ~]# jmap 784
Attaching to process ID 784, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 24.65-b04
0x0000000000400000 7K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/bin/java
0x00000031f8400000 153K /lib64/ld-2.12.so
0x00000031f8800000 22K /lib64/libdl-2.12.so
0x00000031f8c00000 1883K /lib64/libc-2.12.so
0x00000031f9000000 142K /lib64/libpthread-2.12.so
0x00000031f9400000 46K /lib64/librt-2.12.so
0x00000031f9800000 585K /lib64/libm-2.12.so
0x00000031fa800000 91K /lib64/libgcc_s-4.4.7-20120601.so.1
0x00000031fd800000 111K /lib64/libresolv-2.12.so
0x00007f28b41eb000 26K /lib64/libnss_dns-2.12.so
0x00007f28bc172000 477K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/libt2k.so
0x00007f2934178000 512K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/libfontmanager.so
0x00007f293c1ea000 36K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/headless/libmawt.so
0x00007f297c11f000 755K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/libawt.so
0x00007f29e0bf2000 250K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/libsunec.so
0x00007f29e123a000 44K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/libmanagement.so
0x00007f29e1442000 112K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/libnet.so
0x00007f29e1659000 89K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/libnio.so
0x00007f331872f000 120K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/libzip.so
0x00007f331894a000 64K /lib64/libnss_files-2.12.so
0x00007f3318b61000 214K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/libjava.so
0x00007f3318d8c000 63K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/libverify.so
0x00007f331939b000 14853K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/jre/lib/amd64/server/libjvm.so
0x00007f331a212000 103K /usr/jdk64/jdk1.7.0_67/lib/amd64/jli/libjli.so
[root@app1 ~]# jmap -heap 784
Attaching to process ID 784, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 24.65-b04using thread-local object allocation.
Parallel GC with 18 thread(s) # 垃圾收集算法Heap Configuration:MinHeapFreeRatio = 0MaxHeapFreeRatio = 100MaxHeapSize = 34359738368 (32768.0MB)NewSize = 1310720 (1.25MB)MaxNewSize = 17592186044415 MBOldSize = 5439488 (5.1875MB)NewRatio = 2SurvivorRatio = 8PermSize = 1073741824 (1024.0MB)MaxPermSize = 2147483648 (2048.0MB)G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:capacity = 4660920320 (4445.0MB)used = 3455457416 (3295.380989074707MB)free = 1205462904 (1149.619010925293MB)74.13680515353671% used
From Space:capacity = 6815744 (6.5MB)used = 6811632 (6.4960784912109375MB)free = 4112 (0.0039215087890625MB)99.93966909555289% used
To Space:capacity = 143130624 (136.5MB)used = 0 (0.0MB)free = 143130624 (136.5MB)0.0% used
PS Old Generationcapacity = 1431830528 (1365.5MB)used = 275154128 (262.4074249267578MB)free = 1156676400 (1103.0925750732422MB)19.216947999030232% used
PS Perm Generationcapacity = 1073741824 (1024.0MB)used = 91206560 (86.98135375976562MB)free = 982535264 (937.0186462402344MB)8.494272828102112% used42967 interned Strings occupying 5456928 bytes.
[root@app1 ~]# jmap -histo:live 784 # 详细显示java堆空间中的每一个对象num #instances #bytes class name
----------------------------------------------1: 238261 31749640 [C2: 48744 30171672 [B3: 152303 23372728 <constMethodKlass>4: 152303 19508224 <methodKlass>5: 13376 16932432 <constantPoolKlass>6: 13376 10056128 <instanceKlassKlass>7: 10801 9292768 <constantPoolCacheKlass>8: 233736 7479552 java.lang.String9: 43674 4785504 [Ljava.lang.Object;10: 6485 3820120 <methodDataKlass>11: 25037 3605328 java.lang.reflect.Method12: 14301 3046232 java.lang.Class13: 47576 3044864 java.util.LinkedHashMap$Entry14: 13333 2737448 [Ljava.util.HashMap$Entry;15: 54334 2608032 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$HashEntry16: 4380 2191472 [I17: 21963 2021432 [[I18: 38640 1854720 java.util.HashMap$Entry19: 17256 1794624 java.net.URL20: 18236 1309960 [S21: 14735 1296680 java.util.LinkedHashMap22: 30648 1225920 java.util.ArrayList23: 5079 1066472 [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$HashEntry;24: 14417 1038024 org.apache.xerces.dom.DeferredTextImpl25: 12418 894096 org.apache.catalina.loader.ResourceEntry26: 14042 835776 [Ljava.lang.String;27: 6231 797568 org.apache.jasper.compiler.Node$TemplateText28: 7247 753688 org.apache.xerces.dom.DeferredElementImpl29: 7749 681912 org.apache.jasper.compiler.Mark30: 13745 659760 java.lang.ref.WeakReference31: 10086 645504 org.apache.xerces.dom.DeferredAttrImpl32: 11230 628880 java.lang.ref.SoftReference33: 8399 604728 java.util.HashMap
。。。省略
jhat
jhat (jvm heap analysis tool)，更多用于代码中的运行状况。
[root@app1 ~]# jhat
ERROR: No arguments supplied
Usage: jhat [-stack <bool>] [-refs <bool>] [-port <port>] [-baseline <file>] [-debug <int>] [-version] [-h|-help] <file>-J<flag> Pass <flag> directly to the runtime system. Forexample, -J-mx512m to use a maximum heap size of 512MB-stack false: Turn off tracking object allocation call stack.-refs false: Turn off tracking of references to objects-port <port>: Set the port for the HTTP server. Defaults to 7000-exclude <file>: Specify a file that lists data members that shouldbe excluded from the reachableFrom query.-baseline <file>: Specify a baseline object dump. Objects inboth heap dumps with the same ID and same class willbe marked as not being "new".-debug <int>: Set debug level.0: No debug output1: Debug hprof file parsing2: Debug hprof file parsing, no server-version Report version number-h|-help Print this help and exit<file> The file to readFor a dump file that contains multiple heap dumps,
you may specify which dump in the file
by appending "#<number>" to the file name, i.e. "foo.hprof#3".All boolean options default to "true"
[root@app1 ~]# jstat
jstat (jvm统计监测工具)
[root@app1 ~]# jstat
invalid argument count
Usage: jstat -help|-optionsjstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]] # option为必选项Definitions:<option> An option reported by the -options option<vmid> Virtual Machine Identifier. A vmid takes the following form:<lvmid>[@<hostname>[:<port>]]Where <lvmid> is the local vm identifier for the targetJava virtual machine, typically a process id; <hostname> isthe name of the host running the target Java virtual machine;and <port> is the port number for the rmiregistry on thetarget host. See the jvmstat documentation for a more completedescription of the Virtual Machine Identifier.<lines> Number of samples between header lines.<interval> Sampling interval. The following forms are allowed:<n>["ms"|"s"]Where <n> is an integer and the suffix specifies the units as milliseconds("ms") or seconds("s"). The default units are "ms".<count> Number of samples to take before terminating.-J<flag> Pass <flag> directly to the runtime system.
[root@app1 ~]# jstat -gc 784 S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU PC PU YGC YGCT FGC FGCT GCT
129024.0 512.0 0.0 0.0 4153856.0 61658.6 1398272.0 120259.0 1048576.0 88442.2 23 1.005 2 0.641 1.646
[root@app1 ~]# S0C,S1C,S0U,S1U：C表示容量，U表示已用量。
EC,EU：eden区域的容量和已用量。
OC,OU
PC,PU
YGC,YGT:表示新生代的gc次数和耗时
FGC,FGCT:表示FULL GC的次数和耗时
GCT:GC总耗时jconsole
jvisualvm
转载于:https://my.oschina.net/qzhli/blog/903399
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