Java七武器系列多情環(huán) --多功能Profiling工具 JVisual VM

作者：侯樹成 2017-06-09 15:01:35

Java VisualVM。是一款可視化的 Java VM 應(yīng)用分析工具，本文我們以本地進(jìn)程為例，來介紹下JVisual VM 常見功能。

開發(fā) Java 的朋友一定都遇到過應(yīng)用不同種類的問題，有些時(shí)候是應(yīng)用 Bug 分析，有些時(shí)候是應(yīng)用性能調(diào)優(yōu)，應(yīng)用的 Profiling，GC 分析等。

這個(gè)時(shí)候，有不少的工具可供選擇，有商業(yè)的，有開源的可供不同的場景下使用。我們本次的多功能 Profile 工具，依然是 JDK 自帶的一款，可用于多種場景下的應(yīng)用監(jiān)控于分析。

這款工具就是JVisual VM，全稱是 Java VisualVM。是一款可視化的 Java VM 應(yīng)用分析工具。

啟動(dòng)后是這個(gè)樣子：

分本地和遠(yuǎn)程兩種，羅列了當(dāng)前的 JVM 進(jìn)程。遠(yuǎn)程的進(jìn)程是通過 JMX 進(jìn)行連接，有一些本地的 Profile 功能不支持。

我們以本地進(jìn)程為例，來介紹下JVisual VM 常見功能。

雙擊要分析的 JVM 進(jìn)程，在打開的 Tab 中選擇功能，默認(rèn)會(huì)顯示概述、監(jiān)視、線程、抽樣器和 Profiler 這幾項(xiàng)。

由于Visual VM 實(shí)現(xiàn)和 NetBeans 一致，所以可以通過插件的方式，增加許多功能。

在【工具】菜單，選擇【插件】，打開下圖，然后選擇要安裝的插件，也可以將插件下載到本地再安裝。格式是一個(gè)擴(kuò)展名為nbm類型的文件。

像我們稍后要介紹的Visual GC， BTrace 都是通過插件安裝，來增加對(duì)應(yīng)功能的。

概述

在概述這個(gè) Tab 中，會(huì)有當(dāng)前 JVM 進(jìn)程的一些基本信息，包含 JVM的參數(shù)，系統(tǒng)屬性，Main-class 等等。類似如下圖：

請注意上圖紅框，這個(gè)是一般啟動(dòng)時(shí)配置的一個(gè)JVM選項(xiàng)，可以在 OOM 產(chǎn)生時(shí)生成一個(gè)堆的 dump，方便事后分析。如果沒有在啟動(dòng)時(shí)配置，默認(rèn)是關(guān)閉的。這里也顯示是禁用。

通過 Visual VM，可以實(shí)時(shí)變更該選項(xiàng)，右擊對(duì)應(yīng)的 JVM 進(jìn)程，在彈出菜單中選擇【在出現(xiàn)OOME時(shí)生成堆 Dump】

選擇之后，對(duì)應(yīng)的概述處變?yōu)閱⒂谩?/p>

監(jiān)視

在該 Tab 中會(huì)顯示 CPU，堆的使用，已裝入的類的情況，以及線程的活動(dòng)情況等。關(guān)鍵是這里有兩個(gè)按鈕【執(zhí)行垃圾回收】和【堆 Dump】。

垃圾回收會(huì)進(jìn)行一次 Full GC，堆的Dump會(huì)生成一個(gè)當(dāng)前的dump文件供分析。

線程

線程 Tab 會(huì)將當(dāng)前進(jìn)程的所有線程按時(shí)間線的形式開出來?？梢愿鶕?jù)不同的線程狀態(tài)進(jìn)行查看。這里還可以進(jìn)行線程的 Dump，和 jstack 功能一致，生成一個(gè)所有線程的運(yùn)行調(diào)用圖。(jstack，可以查看前面的文章了解。Java七武器系列霸王槍 -- 線程狀態(tài)分析 jstack)

抽樣器

可以按照 CPU 和內(nèi)存進(jìn)行抽樣，和Profiler類似，我們后面介紹。

Profiler

在眾多功能中，該功能可用于進(jìn)行應(yīng)用的 Profiling，分析應(yīng)用方法的占用時(shí)間，內(nèi)存中各個(gè)類的對(duì)象數(shù)量及大小等。

下方的圖是CPU profiling，分析方法的執(zhí)行時(shí)間。

這張圖是內(nèi)存的 profiling，顯示對(duì)象在內(nèi)存中的數(shù)量及大小

通過這兩種 profiling，對(duì)于應(yīng)用中有內(nèi)存占用較多的情況發(fā)生時(shí)，可以觀察是哪些對(duì)象占用，是否有些代碼中存在的總是導(dǎo)致生成的大量無用的對(duì)象等。

這兩個(gè)功能和工具 MAT 的幾個(gè)功能類似。

Visual GC

注意：該 Tab 需要安裝插件后才能顯示。

一直以來，Java 的 GC 對(duì)于我們來說只能通過在命令行中展示的方式，或者是從 gc log 里查看一些執(zhí)行情況，Visual VM 的 Visual GC 插件，可以讓我們更直觀的觀察堆的占用，GC 的執(zhí)行情況等，是個(gè)可視化的GC 查看工具。

通過這個(gè)工具，能夠觀察堆各個(gè)區(qū)域的大小，占用情況等。比如在配置了Xms, PermSize, 或者一些 xxxRation之類的，具體分到各個(gè)代的大小是多少，除了計(jì)算之外，可以在這里直觀的查看。

同時(shí)，在每個(gè)每個(gè) Gen 旁邊，都有顯示 GC 的執(zhí)行次數(shù)和時(shí)間。

BTrace

前面的文章寫過使用 BTrace 分析總是，當(dāng)時(shí)是介紹通過命令行的方式。在 Visual VM 的插件里，也有 BTrace 的插件，安裝之后，可以在本地的 JVM 進(jìn)程上右擊選擇【Trace application】，就會(huì)打開該 Tab，然后在窗口中直接編譯 Trace 腳本，執(zhí)行結(jié)果也會(huì)在窗口中顯示。