JVM优化原理及基本知识
2019-01-10 本文已影响148人
JavaLover
1、我们为什么要对jvm做优化？
在本地开发环境中我们很少会遇到需要对jvm进行优化的需求，但是到了生产环境，我们可能将有下面的需求：
- 运行的应用“卡住了”，日志不输出，程序没有反应
- 服务器的CPU负载突然升高
- 在多线程应用下，如何分配线程的数量？
- ……
我们不仅要让程序能跑起来，而且是可以跑的更快！可以分析解决在生产环境中所遇到的各种“棘手”的问题。
说明：使用的jdk版本为1.8。
2、jvm的运行参数
在jvm中有很多的参数可以进行设置，这样可以让jvm在各种环境中都能够高效的运行。绝大部分的参数保持默认即可。
2.1、三种参数类型
jvm的参数类型分为三类，分别是：
- 标准参数
- -help
- -version
- -X参数 （非标准参数）
- -Xint
- -Xcomp
- -XX参数（使用率较高）
- -XX:newSize
- -XX:+UseSerialGC
2.2、标准参数
jvm的标准参数，一般都是很稳定的，在未来的JVM版本中不会改变，可以使用java -help检索出所有的标准参数。
[root@node01 ~]# java -help
用法: java [-options] class [args...]
(执行类)
或 java [-options] -jar jarfile [args...]
(执行 jar 文件)
其中选项包括:
-d32 使用 32 位数据模型 (如果可用)
-d64 使用 64 位数据模型 (如果可用)
-server 选择 "server" VM
默认 VM 是 server,
因为您是在服务器类计算机上运行。
-cp <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
-classpath <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
用 : 分隔的目录, JAR 档案
和 ZIP 档案列表, 用于搜索类文件。
-D<名称>=<值>
设置系统属性
-verbose:[class|gc|jni]
启用详细输出
-version 输出产品版本并退出
-version:<值>
警告: 此功能已过时, 将在
未来发行版中删除。
需要指定的版本才能运行
-showversion 输出产品版本并继续
-jre-restrict-search | -no-jre-restrict-search
警告: 此功能已过时, 将在
未来发行版中删除。
在版本搜索中包括/排除用户专用 JRE
-? -help 输出此帮助消息
-X 输出非标准选项的帮助
-ea[:<packagename>...|:<classname>]
-enableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
按指定的粒度启用断言
-da[:<packagename>...|:<classname>]
-disableassertions[:<packagename>...|:<classname>]
禁用具有指定粒度的断言
-esa | -enablesystemassertions
启用系统断言
-dsa | -disablesystemassertions
禁用系统断言
-agentlib:<libname>[=<选项>]
加载本机代理库 <libname>, 例如 -agentlib:hprof
另请参阅 -agentlib:jdwp=help 和 -agentlib:hprof=help
-agentpath:<pathname>[=<选项>]
按完整路径名加载本机代理库
-javaagent:<jarpath>[=<选项>]
加载 Java 编程语言代理, 请参阅 java.lang.instrument
-splash:<imagepath>
使用指定的图像显示启动屏幕
2.2.1、实战
实战1：查看jvm版本
[root@node01 ~]# java -version
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)
# -showversion参数是表示，先打印版本信息，再执行后面的命令，在调试时非常有用，后面会使用到。
实战2：通过-D设置系统属性参数
public class TestJVM {
public static void main(String[] args) {
String str = System.getProperty("str");
if (str == null) {
System.out.println("hello world");
} else {
System.out.println(str);
}
}
}
进行编译、测试：
#编译
[root@node01 test]# javac TestJVM.java
#测试
[root@node01 test]# java TestJVM
hello world
[root@node01 test]# java -Dstr=123 TestJVM
123
2.2.2、-server与-client参数
可以通过-server或-client设置jvm的运行参数。
- 它们的区别是Server VM的初始堆空间会大一些，默认使用的是并行垃圾回收器，启动慢运行快。
- Client VM相对来讲会保守一些，初始堆空间会小一些，使用串行的垃圾回收器，它的目标是为了让JVM的启动速度更快，但运行速度会比Serverm模式慢些。
- JVM在启动的时候会根据硬件和操作系统自动选择使用Server还是Client类型的JVM。
- 32位操作系统
- 如果是Windows系统，不论硬件配置如何，都默认使用Client类型的JVM。
- 如果是其他操作系统上，机器配置有2GB以上的内存同时有2个以上CPU的话默认使用server模式，否则使用client模式。
- 64位操作系统
- 只有server类型，不支持client类型。
测试：
[root@node01 test]# java -client -showversion TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)
hello world
[root@node01 test]# java -server -showversion TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)
hello world
#由于机器是64位系统，所以不支持client模式
2.3、-X参数
jvm的-X参数是非标准参数，在不同版本的jvm中，参数可能会有所不同，可以通过java -X查看非标准参数。
[root@node01 test]# java -X
-Xmixed 混合模式执行 (默认)
-Xint 仅解释模式执行
-Xbootclasspath:<用 : 分隔的目录和 zip/jar 文件>
设置搜索路径以引导类和资源
-Xbootclasspath/a:<用 : 分隔的目录和 zip/jar 文件>
附加在引导类路径末尾
-Xbootclasspath/p:<用 : 分隔的目录和 zip/jar 文件>
置于引导类路径之前
-Xdiag 显示附加诊断消息
-Xnoclassgc 禁用类垃圾收集
-Xincgc 启用增量垃圾收集
-Xloggc:<file> 将 GC 状态记录在文件中 (带时间戳)
-Xbatch 禁用后台编译
-Xms<size> 设置初始 Java 堆大小
-Xmx<size> 设置最大 Java 堆大小
-Xss<size> 设置 Java 线程堆栈大小
-Xprof 输出 cpu 配置文件数据
-Xfuture 启用最严格的检查, 预期将来的默认值
-Xrs 减少 Java/VM 对操作系统信号的使用 (请参阅文档)
-Xcheck:jni 对 JNI 函数执行其他检查
-Xshare:off 不尝试使用共享类数据
-Xshare:auto 在可能的情况下使用共享类数据 (默认)
-Xshare:on 要求使用共享类数据, 否则将失败。
-XshowSettings 显示所有设置并继续
-XshowSettings:all
显示所有设置并继续
-XshowSettings:vm 显示所有与 vm 相关的设置并继续
-XshowSettings:properties
显示所有属性设置并继续
-XshowSettings:locale
显示所有与区域设置相关的设置并继续
-X 选项是非标准选项, 如有更改, 恕不另行通知。
2.3.1、-Xint、-Xcomp、-Xmixed
- 在解释模式(interpreted mode)下，-Xint标记会强制JVM执行所有的字节码，当然这会降低运行速度，通常低10倍或更多。
- -Xcomp参数与它（-Xint）正好相反，JVM在第一次使用时会把所有的字节码编译成本地代码，从而带来最大程度的优化。
- 然而，很多应用在使用-Xcomp也会有一些性能损失，当然这比使用-Xint损失的少，原因是-xcomp没有让JVM启用JIT编译器的全部功能。JIT编译器可以对是否需要编译做判断，如果所有代码都进行编译的话，对于一些只执行一次的代码就没有意义了。
- -Xmixed是混合模式，将解释模式与编译模式进行混合使用，由jvm自己决定，这是jvm默认的模式，也是推荐使用的模式。
示例：强制设置运行模式
#强制设置为解释模式
[root@node01 test]# java -showversion -Xint TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, interpreted mode)
#强制设置为编译模式
[root@node01 test]# java -showversion -Xcomp TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, compiled mode)
#注意：编译模式下，第一次执行会比解释模式下执行慢一些，注意观察。
#默认的混合模式
[root@node01 test]# java -showversion TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)
hello world
2.4、-XX参数
-XX参数也是非标准参数，主要用于jvm的调优和debug操作。
-XX参数的使用有2种方式，一种是boolean类型，一种是非boolean类型：
- boolean类型
- 格式：-XX:[+-]<name> 表示启用或禁用<name>属性
- 如：-XX:+DisableExplicitGC 表示禁用手动调用gc操作，也就是说调用System.gc()无效
- 非boolean类型
- 格式：-XX:<name>=<value> 表示<name>属性的值为<value>
- 如：-XX:NewRatio=1 表示新生代和老年代的比值
用法：
[root@node01 test]# java -showversion -XX:+DisableExplicitGC TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)
hello world
2.5、-Xms与-Xmx参数
-Xms与-Xmx分别是设置jvm的堆内存的初始大小和最大大小。
-Xmx2048m：等价于-XX:MaxHeapSize，设置JVM最大堆内存为2048M。
-Xms512m：等价于-XX:InitialHeapSize，设置JVM初始堆内存为512M。
适当的调整jvm的内存大小，可以充分利用服务器资源，让程序跑的更快。
示例：
[root@node01 test]# java -Xms512m -Xmx2048m TestJVM
hello world
2.6、查看jvm的运行参数
有些时候我们需要查看jvm的运行参数，这个需求可能会存在2种情况：
第一，运行java命令时打印出运行参数；
第二，查看正在运行的java进程的参数；
2.6.1、运行java命令时打印参数
运行java命令时打印参数，需要添加-XX:+PrintFlagsFinal参数即可。
[root@node01 test]# java -XX:+PrintFlagsFinal -version
[Global flags]
uintx AdaptiveSizeDecrementScaleFactor = 4 {product}
uintx AdaptiveSizeMajorGCDecayTimeScale = 10 {product}
uintx AdaptiveSizePausePolicy = 0 {product}
uintx AdaptiveSizePolicyCollectionCostMargin = 50 {product}
uintx AdaptiveSizePolicyInitializingSteps = 20 {product}
uintx AdaptiveSizePolicyOutputInterval = 0 {product}
uintx AdaptiveSizePolicyWeight = 10 {product}
uintx AdaptiveSizeThroughPutPolicy = 0 {product}
uintx AdaptiveTimeWeight = 25 {product}
bool AdjustConcurrency = false {product}
bool AggressiveOpts = false {product}
intx AliasLevel = 3 {C2 product}
bool AlignVector = true {C2 product}
intx AllocateInstancePrefetchLines = 1 {product}
intx AllocatePrefetchDistance = 256 {product}
intx AllocatePrefetchInstr = 0 {product}
…………………………略…………………………………………
bool UseXmmI2D = false {ARCH product}
bool UseXmmI2F = false {ARCH product}
bool UseXmmLoadAndClearUpper = true {ARCH product}
bool UseXmmRegToRegMoveAll = true {ARCH product}
bool VMThreadHintNoPreempt = false {product}
intx VMThreadPriority = -1 {product}
intx VMThreadStackSize = 1024 {pd product}
intx ValueMapInitialSize = 11 {C1 product}
intx ValueMapMaxLoopSize = 8 {C1 product}
intx ValueSearchLimit = 1000 {C2 product}
bool VerifyMergedCPBytecodes = true {product}
bool VerifySharedSpaces = false {product}
intx WorkAroundNPTLTimedWaitHang = 1 {product}
uintx YoungGenerationSizeIncrement = 20 {product}
uintx YoungGenerationSizeSupplement = 80 {product}
uintx YoungGenerationSizeSupplementDecay = 8 {product}
uintx YoungPLABSize = 4096 {product}
bool ZeroTLAB = false {product}
intx hashCode = 5 {product}
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)
由上述的信息可以看出，参数有boolean类型和数字类型，值的操作符是=或:=，分别代表默认值和被修改的值。
示例：
java -XX:+PrintFlagsFinal -XX:+VerifySharedSpaces -version
intx ValueMapInitialSize = 11 {C1 product}
intx ValueMapMaxLoopSize = 8 {C1 product}
intx ValueSearchLimit = 1000 {C2 product}
bool VerifyMergedCPBytecodes = true {product}
bool VerifySharedSpaces := true {product}
intx WorkAroundNPTLTimedWaitHang = 1 {product}
uintx YoungGenerationSizeIncrement = 20 {product}
uintx YoungGenerationSizeSupplement = 80 {product}
uintx YoungGenerationSizeSupplementDecay = 8 {product}
uintx YoungPLABSize = 4096 {product}
bool ZeroTLAB = false {product}
intx hashCode = 5 {product}
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)
#可以看到VerifySharedSpaces这个参数已经被修改了。
2.6.2、查看正在运行的jvm参数
如果想要查看正在运行的jvm就需要借助于jinfo命令查看。
首先，启动一个tomcat用于测试，来观察下运行的jvm参数。
cd /tmp/
rz 上传
tar -xvf apache-tomcat-7.0.57.tar.gz
cd apache-tomcat-7.0.57
cd bin/
./startup.sh
#http://192.168.40.133:8080/ 进行访问
1536488631901.png
#查看所有的参数，用法：jinfo -flags <进程id>
#通过jps 或者 jps -l 查看java进程
[root@node01 bin]# jps
6346 Jps
6219 Bootstrap
[root@node01 bin]# jps -l
6358 sun.tools.jps.Jps
6219 org.apache.catalina.startup.Bootstrap
[root@node01 bin]#
[root@node01 bin]# jinfo -flags 6219
Attaching to process ID 6219, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.141-b15
Non-default VM flags: -XX:CICompilerCount=2 -XX:InitialHeapSize=31457280 -XX:MaxHeapSize=488636416 -XX:MaxNewSize=162529280 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=10485760 -XX:OldSize=20971520 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:+UseParallelGC
Command line: -Djava.util.logging.config.file=/tmp/apache-tomcat-7.0.57/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djava.endorsed.dirs=/tmp/apache-tomcat-7.0.57/endorsed -Dcatalina.base=/tmp/apache-tomcat-7.0.57 -Dcatalina.home=/tmp/apache-tomcat-7.0.57 -Djava.io.tmpdir=/tmp/apache-tomcat-7.0.57/temp
#查看某一参数的值，用法：jinfo -flag <参数名> <进程id>
[root@node01 bin]# jinfo -flag MaxHeapSize 6219
-XX:MaxHeapSize=488636416
3、jvm的内存模型
jvm的内存模型在1.7和1.8有较大的区别，虽然本套课程是以1.8为例进行讲解，但是我们也是需要对1.7的内存模型有所了解，所以接下里，我们将先学习1.7再学习1.8的内存模型。
3.1、jdk1.7的堆内存模型
1536501289198.png
-
Young 年轻区（代）
Young区被划分为三部分，Eden区和两个大小严格相同的Survivor区，其中，Survivor区间中，某一时刻只有其中一个是被使用的，另外一个留做垃圾收集时复制对象用，在Eden区间变满的时候， GC就会将存活的对象移到空闲的Survivor区间中，根据JVM的策略，在经过几次垃圾收集后，任然存活于Survivor的对象将被移动到Tenured区间。
-
Tenured 年老区
Tenured区主要保存生命周期长的对象，一般是一些老的对象，当一些对象在Young复制转移一定的次数以后，对象就会被转移到Tenured区，一般如果系统中用了application级别的缓存，缓存中的对象往往会被转移到这一区间。
-
Perm 永久区
Perm代主要保存class,method,filed对象，这部份的空间一般不会溢出，除非一次性加载了很多的类，不过在涉及到热部署的应用服务器的时候，有时候会遇到java.lang.OutOfMemoryError : PermGen space 的错误，造成这个错误的很大原因就有可能是每次都重新部署，但是重新部署后，类的class没有被卸载掉，这样就造成了大量的class对象保存在了perm中，这种情况下，一般重新启动应用服务器可以解决问题。
-
Virtual区：
- 最大内存和初始内存的差值，就是Virtual区。
3.2、jdk1.8的堆内存模型
1536501652150.png
由上图可以看出，jdk1.8的内存模型是由2部分组成，年轻代 + 年老代。
年轻代：Eden + 2*Survivor
年老代：OldGen
在jdk1.8中变化最大的Perm区，用Metaspace（元数据空间）进行了替换。
需要特别说明的是：Metaspace所占用的内存空间不是在虚拟机内部，而是在本地内存空间中，这也是与1.7的永久代最大的区别所在。
1536507420882.png
3.3、为什么要废弃1.7中的永久区？
官网给出了解释：http://openjdk.java.net/jeps/122
This is part of the JRockit and Hotspot convergence effort. JRockit customers do not need to configure the permanent generation (since JRockit does not have a permanent generation) and are accustomed to not configuring the permanent generation.
移除永久代是为融合HotSpot JVM与 JRockit VM而做出的努力，因为JRockit没有永久代，不需要配置永久代。
现实使用中，由于永久代内存经常不够用或发生内存泄露，爆出异常java.lang.OutOfMemoryError: PermGen。
基于此，将永久区废弃，而改用元空间，改为了使用本地内存空间。
3.4、通过jstat命令进行查看堆内存使用情况
jstat命令可以查看堆内存各部分的使用量，以及加载类的数量。命令的格式如下：
jstat [-命令选项] [vmid] [间隔时间/毫秒] [查询次数]
3.4.1、查看class加载统计
[root@node01 ~]# jps
7080 Jps
6219 Bootstrap
[root@node01 ~]# jstat -class 6219
Loaded Bytes Unloaded Bytes Time
3273 7122.3 0 0.0 3.98
说明：
- Loaded：加载class的数量
- Bytes：所占用空间大小
- Unloaded：未加载数量
- Bytes：未加载占用空间
- Time：时间
3.4.2、查看编译统计
[root@node01 ~]# jstat -compiler 6219
Compiled Failed Invalid Time FailedType FailedMethod
2376 1 0 8.04 1 org/apache/tomcat/util/IntrospectionUtils setProperty
说明：
- Compiled：编译数量。
- Failed：失败数量
- Invalid：不可用数量
- Time：时间
- FailedType：失败类型
- FailedMethod：失败的方法
3.4.3、垃圾回收统计
[root@node01 ~]# jstat -gc 6219
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3560.4 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323
#也可以指定打印的间隔和次数，每1秒中打印一次，共打印5次
[root@node01 ~]# jstat -gc 6219 1000 5
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3917.3 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3917.3 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3917.3 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3917.3 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3917.3 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323
说明：
- S0C：第一个Survivor区的大小（KB）
- S1C：第二个Survivor区的大小（KB）
- S0U：第一个Survivor区的使用大小（KB）
- S1U：第二个Survivor区的使用大小（KB）
- EC：Eden区的大小（KB）
- EU：Eden区的使用大小（KB）
- OC：Old区大小（KB）
- OU：Old使用大小（KB）
- MC：方法区大小（KB）
- MU：方法区使用大小（KB）
- CCSC：压缩类空间大小（KB）
- CCSU：压缩类空间使用大小（KB）
- YGC：年轻代垃圾回收次数
- YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间
- 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
4、jmap的使用以及内存溢出分析
前面通过jstat可以对jvm堆的内存进行统计分析，而jmap可以获取到更加详细的内容，如：内存使用情况的汇总、对内存溢出的定位与分析。
4.1、查看内存使用情况
[root@node01 ~]# jmap -heap 6219
Attaching to process ID 6219, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.141-b15
using thread-local object allocation.
Parallel GC with 2 thread(s)
Heap Configuration: #堆内存配置信息
MinHeapFreeRatio = 0
MaxHeapFreeRatio = 100
MaxHeapSize = 488636416 (466.0MB)
NewSize = 10485760 (10.0MB)
MaxNewSize = 162529280 (155.0MB)
OldSize = 20971520 (20.0MB)
NewRatio = 2
SurvivorRatio = 8
MetaspaceSize = 21807104 (20.796875MB)
CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
MaxMetaspaceSize = 17592186044415 MB
G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)
Heap Usage: # 堆内存的使用情况
PS Young Generation #年轻代
Eden Space:
capacity = 123731968 (118.0MB)
used = 1384736 (1.320587158203125MB)
free = 122347232 (116.67941284179688MB)
1.1191416594941737% used
From Space:
capacity = 9437184 (9.0MB)
used = 0 (0.0MB)
free = 9437184 (9.0MB)
0.0% used
To Space:
capacity = 9437184 (9.0MB)
used = 0 (0.0MB)
free = 9437184 (9.0MB)
0.0% used
PS Old Generation #年老代
capacity = 28311552 (27.0MB)
used = 13698672 (13.064071655273438MB)
free = 14612880 (13.935928344726562MB)
48.38545057508681% used
13648 interned Strings occupying 1866368 bytes.
4.2、查看内存中对象数量及大小
#查看所有对象，包括活跃以及非活跃的
jmap -histo <pid> | more
#查看活跃对象
jmap -histo:live <pid> | more
[root@node01 ~]# jmap -histo:live 6219 | more
num #instances #bytes class name
----------------------------------------------
1: 37437 7914608 [C
2: 34916 837984 java.lang.String
3: 884 654848 [B
4: 17188 550016 java.util.HashMap$Node
5: 3674 424968 java.lang.Class
6: 6322 395512 [Ljava.lang.Object;
7: 3738 328944 java.lang.reflect.Method
8: 1028 208048 [Ljava.util.HashMap$Node;
9: 2247 144264 [I
10: 4305 137760 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node
11: 1270 109080 [Ljava.lang.String;
12: 64 84128 [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node;
13: 1714 82272 java.util.HashMap
14: 3285 70072 [Ljava.lang.Class;
15: 2888 69312 java.util.ArrayList
16: 3983 63728 java.lang.Object
17: 1271 61008 org.apache.tomcat.util.digester.CallMethodRule
18: 1518 60720 java.util.LinkedHashMap$Entry
19: 1671 53472 com.sun.org.apache.xerces.internal.xni.QName
20: 88 50880 [Ljava.util.WeakHashMap$Entry;
21: 618 49440 java.lang.reflect.Constructor
22: 1545 49440 java.util.Hashtable$Entry
23: 1027 41080 java.util.TreeMap$Entry
24: 846 40608 org.apache.tomcat.util.modeler.AttributeInfo
25: 142 38032 [S
26: 946 37840 java.lang.ref.SoftReference
27: 226 36816 [[C
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
#对象说明
B byte
C char
D double
F float
I int
J long
Z boolean
[ 数组，如[I表示int[]
[L+类名 其他对象
4.3、将内存使用情况dump到文件中
有些时候我们需要将jvm当前内存中的情况dump到文件中，然后对它进行分析，jmap也是支持dump到文件中的。
#用法：
jmap -dump:format=b,file=dumpFileName <pid>
#示例
jmap -dump:format=b,file=/tmp/dump.dat 6219
1536512769514.png
可以看到已经在/tmp下生成了dump.dat的文件。
4.4、通过jhat对dump文件进行分析
在上一小节中，我们将jvm的内存dump到文件中，这个文件是一个二进制的文件，不方便查看，这时我们可以借助于jhat工具进行查看。
#用法：
jhat -port <port> <file>
#示例：
[root@node01 tmp]# jhat -port 9999 /tmp/dump.dat
Reading from /tmp/dump.dat...
Dump file created Mon Sep 10 01:04:21 CST 2018
Snapshot read, resolving...
Resolving 204094 objects...
Chasing references, expect 40 dots........................................
Eliminating duplicate references........................................
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 9999
Server is ready.
打开浏览器进行访问：http://192.168.40.133:9999/
1536513416186.png
在最后面有OQL查询功能。
1536513474958.png
1536513591638.png
4.5、通过MAT工具对dump文件进行分析
4.5.1、MAT工具介绍
MAT(Memory Analyzer Tool)，一个基于Eclipse的内存分析工具，是一个快速、功能丰富的JAVA heap分析工具，它可以帮助我们查找内存泄漏和减少内存消耗。使用内存分析工具从众多的对象中进行分析，快速的计算出在内存中对象的占用大小，看看是谁阻止了垃圾收集器的回收工作，并可以通过报表直观的查看到可能造成这种结果的对象。
官网地址：https://www.eclipse.org/mat/
1536515331814.png
4.5.2、下载安装
下载地址：https://www.eclipse.org/mat/downloads.php
1536515395914.png
将下载得到的MemoryAnalyzer-1.8.0.20180604-win32.win32.x86_64.zip进行解压：
1536515524838.png
4.5.3、使用
1536515700264.png
1536515764096.png
1536515922938.png
1536516001249.png
查看对象以及它的依赖：
1536516171924.png
查看可能存在内存泄露的分析：
1536516259369.png
5、实战：内存溢出的定位与分析
内存溢出在实际的生产环境中经常会遇到，比如，不断的将数据写入到一个集合中，出现了死循环，读取超大的文件等等，都可能会造成内存溢出。
如果出现了内存溢出，首先我们需要定位到发生内存溢出的环节，并且进行分析，是正常还是非正常情况，如果是正常的需求，就应该考虑加大内存的设置，如果是非正常需求，那么就要对代码进行修改，修复这个bug。
首先，我们得先学会如何定位问题，然后再进行分析。如何定位问题呢，我们需要借助于jmap与MAT工具进行定位分析。
接下来，我们模拟内存溢出的场景。
5.1、模拟内存溢出
编写代码，向List集合中添加100万个字符串，每个字符串由1000个UUID组成。如果程序能够正常执行，最后打印ok。
package cn.test.jvm;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
public class TestJvmOutOfMemory {
public static void main(String[] args) {
List<Object> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
String str = "";
for (int j = 0; j < 1000; j++) {
str += UUID.randomUUID().toString();
}
list.add(str);
}
System.out.println("ok");
}
}
为了演示效果，我们将设置执行的参数，这里使用的是Idea编辑器。
1536591244437.png
#参数如下：
-Xms8m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
5.2、运行测试
测试结果如下：
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid5348.hprof ...
Heap dump file created [8137186 bytes in 0.032 secs]
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3332)
at java.lang.AbstractStringBuilder.ensureCapacityInternal(AbstractStringBuilder.java:124)
at java.lang.AbstractStringBuilder.append(AbstractStringBuilder.java:448)
at java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:136)
at cn.test.jvm.TestJvmOutOfMemory.main(TestJvmOutOfMemory.java:14)
Process finished with exit code 1
可以看到，当发生内存溢出时，会dump文件到java_pid5348.hprof。
1536591747657.png
5.3、导入到MAT工具中进行分析
1536592135948.png
可以看到，有91.03%的内存由Object[]数组占有，所以比较可疑。
分析：这个可疑是正确的，因为已经有超过90%的内存都被它占有，这是非常有可能出现内存溢出的。
查看详情：
1536594010544.png
可以看到集合中存储了大量的uuid字符串。
6、jstack的使用
有些时候我们需要查看下jvm中的线程执行情况，比如，发现服务器的CPU的负载突然增高了、出现了死锁、死循环等，我们该如何分析呢？
由于程序是正常运行的，没有任何的输出，从日志方面也看不出什么问题，所以就需要看下jvm的内部线程的执行情况，然后再进行分析查找出原因。
这个时候，就需要借助于jstack命令了，jstack的作用是将正在运行的jvm的线程情况进行快照，并且打印出来：
#用法：jstack <pid>
[root@node01 bin]# jstack 2203
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.141-b15 mixed mode):
"Attach Listener" #24 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007fabb4001000 nid=0x906 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"http-bio-8080-exec-5" #23 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fabb057c000 nid=0x8e1 waiting on condition [0x00007fabd05b8000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000f8508360> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:442)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:104)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:32)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-exec-4" #22 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fab9c113800 nid=0x8e0 waiting on condition [0x00007fabd06b9000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000f8508360> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:442)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:104)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:32)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-exec-3" #21 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000001aeb800 nid=0x8df waiting on condition [0x00007fabd09ba000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000f8508360> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:442)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:104)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:32)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-exec-2" #20 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000001aea000 nid=0x8de waiting on condition [0x00007fabd0abb000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000f8508360> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:442)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:104)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:32)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-exec-1" #19 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000001ae8800 nid=0x8dd waiting on condition [0x00007fabd0bbc000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000f8508360> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:442)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:104)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:32)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"ajp-bio-8009-AsyncTimeout" #17 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fabe8128000 nid=0x8d0 waiting on condition [0x00007fabd0ece000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint$AsyncTimeout.run(JIoEndpoint.java:152)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"ajp-bio-8009-Acceptor-0" #16 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fabe82d4000 nid=0x8cf runnable [0x00007fabd0fcf000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.PlainSocketImpl.socketAccept(Native Method)
at java.net.AbstractPlainSocketImpl.accept(AbstractPlainSocketImpl.java:409)
at java.net.ServerSocket.implAccept(ServerSocket.java:545)
at java.net.ServerSocket.accept(ServerSocket.java:513)
at org.apache.tomcat.util.net.DefaultServerSocketFactory.acceptSocket(DefaultServerSocketFactory.java:60)
at org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint$Acceptor.run(JIoEndpoint.java:220)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-AsyncTimeout" #15 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fabe82d1800 nid=0x8ce waiting on condition [0x00007fabd10d0000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint$AsyncTimeout.run(JIoEndpoint.java:152)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-Acceptor-0" #14 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fabe82d0000 nid=0x8cd runnable [0x00007fabd11d1000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.PlainSocketImpl.socketAccept(Native Method)
at java.net.AbstractPlainSocketImpl.accept(AbstractPlainSocketImpl.java:409)
at java.net.ServerSocket.implAccept(ServerSocket.java:545)
at java.net.ServerSocket.accept(ServerSocket.java:513)
at org.apache.tomcat.util.net.DefaultServerSocketFactory.acceptSocket(DefaultServerSocketFactory.java:60)
at org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint$Acceptor.run(JIoEndpoint.java:220)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"ContainerBackgroundProcessor[StandardEngine[Catalina]]" #13 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fabe82ce000 nid=0x8cc waiting on condition [0x00007fabd12d2000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at org.apache.catalina.core.ContainerBase$ContainerBackgroundProcessor.run(ContainerBase.java:1513)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"GC Daemon" #10 daemon prio=2 os_prio=0 tid=0x00007fabe83b4000 nid=0x8b3 in Object.wait() [0x00007fabd1c2f000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000e315c2d0> (a sun.misc.GC$LatencyLock)
at sun.misc.GC$Daemon.run(GC.java:117)
- locked <0x00000000e315c2d0> (a sun.misc.GC$LatencyLock)
"Service Thread" #7 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007fabe80c3800 nid=0x8a5 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"C1 CompilerThread1" #6 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007fabe80b6800 nid=0x8a4 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"C2 CompilerThread0" #5 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007fabe80b3800 nid=0x8a3 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Signal Dispatcher" #4 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007fabe80b2000 nid=0x8a2 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Finalizer" #3 daemon prio=8 os_prio=0 tid=0x00007fabe807f000 nid=0x8a1 in Object.wait() [0x00007fabd2a67000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000e3162918> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:143)
- locked <0x00000000e3162918> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:164)
at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(Finalizer.java:209)
"Reference Handler" #2 daemon prio=10 os_prio=0 tid=0x00007fabe807a800 nid=0x8a0 in Object.wait() [0x00007fabd2b68000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000e3162958> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
at java.lang.ref.Reference.tryHandlePending(Reference.java:191)
- locked <0x00000000e3162958> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:153)
"main" #1 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fabe8009000 nid=0x89c runnable [0x00007fabed210000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.PlainSocketImpl.socketAccept(Native Method)
at java.net.AbstractPlainSocketImpl.accept(AbstractPlainSocketImpl.java:409)
at java.net.ServerSocket.implAccept(ServerSocket.java:545)
at java.net.ServerSocket.accept(ServerSocket.java:513)
at org.apache.catalina.core.StandardServer.await(StandardServer.java:453)
at org.apache.catalina.startup.Catalina.await(Catalina.java:777)
at org.apache.catalina.startup.Catalina.start(Catalina.java:723)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
at org.apache.catalina.startup.Bootstrap.start(Bootstrap.java:321)
at org.apache.catalina.startup.Bootstrap.main(Bootstrap.java:455)
"VM Thread" os_prio=0 tid=0x00007fabe8073000 nid=0x89f runnable
"GC task thread#0 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007fabe801e000 nid=0x89d runnable
"GC task thread#1 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007fabe8020000 nid=0x89e runnable
"VM Periodic Task Thread" os_prio=0 tid=0x00007fabe80d6800 nid=0x8a6 waiting on condition
JNI global references: 43
6.1、线程的状态
1536601656694.png
在Java中线程的状态一共被分成6种：
-
初始态（NEW）
- 创建一个Thread对象，但还未调用start()启动线程时，线程处于初始态。
-
运行态（RUNNABLE），在Java中，运行态包括 就绪态 和 运行态。
-
就绪态
- 该状态下的线程已经获得执行所需的所有资源，只要CPU分配执行权就能运行。
- 所有就绪态的线程存放在就绪队列中。
-
运行态
- 获得CPU执行权，正在执行的线程。
- 由于一个CPU同一时刻只能执行一条线程，因此每个CPU每个时刻只有一条运行态的线程。
-
-
阻塞态（BLOCKED）
- 当一条正在执行的线程请求某一资源失败时，就会进入阻塞态。
- 而在Java中，阻塞态专指请求锁失败时进入的状态。
- 由一个阻塞队列存放所有阻塞态的线程。
- 处于阻塞态的线程会不断请求资源，一旦请求成功，就会进入就绪队列，等待执行。
-
等待态（WAITING）
- 当前线程中调用wait、join、park函数时，当前线程就会进入等待态。
- 也有一个等待队列存放所有等待态的线程。
- 线程处于等待态表示它需要等待其他线程的指示才能继续运行。
- 进入等待态的线程会释放CPU执行权，并释放资源（如：锁）
-
超时等待态（TIMED_WAITING）
- 当运行中的线程调用sleep(time)、wait、join、parkNanos、parkUntil时，就会进入该状态；
- 它和等待态一样，并不是因为请求不到资源，而是主动进入，并且进入后需要其他线程唤醒；
- 进入该状态后释放CPU执行权 和 占有的资源。
- 与等待态的区别：到了超时时间后自动进入阻塞队列，开始竞争锁。
-
终止态（TERMINATED）
- 线程执行结束后的状态。
6.2、实战：死锁问题
如果在生产环境发生了死锁，我们将看到的是部署的程序没有任何反应了，这个时候我们可以借助jstack进行分析，下面我们实战下查找死锁的原因。
6.2.1、构造死锁
编写代码，启动2个线程，Thread1拿到了obj1锁，准备去拿obj2锁时，obj2已经被Thread2锁定，所以发送了死锁。
public class TestDeadLock {
private static Object obj1 = new Object();
private static Object obj2 = new Object();
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Thread1()).start();
new Thread(new Thread2()).start();
}
private static class Thread1 implements Runnable{
@Override
public void run() {
synchronized (obj1){
System.out.println("Thread1 拿到了 obj1 的锁！");
try {
// 停顿2秒的意义在于，让Thread2线程拿到obj2的锁
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (obj2){
System.out.println("Thread1 拿到了 obj2 的锁！");
}
}
}
}
private static class Thread2 implements Runnable{
@Override
public void run() {
synchronized (obj2){
System.out.println("Thread2 拿到了 obj2 的锁！");
try {
// 停顿2秒的意义在于，让Thread1线程拿到obj1的锁
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (obj1){
System.out.println("Thread2 拿到了 obj1 的锁！");
}
}
}
}
}
6.2.2、在linux上运行
[root@node01 test]# javac TestDeadLock.java
[root@node01 test]# ll
总用量 28
-rw-r--r--. 1 root root 184 9月 11 10:39 TestDeadLock$1.class
-rw-r--r--. 1 root root 843 9月 11 10:39 TestDeadLock.class
-rw-r--r--. 1 root root 1567 9月 11 10:39 TestDeadLock.java
-rw-r--r--. 1 root root 1078 9月 11 10:39 TestDeadLock$Thread1.class
-rw-r--r--. 1 root root 1078 9月 11 10:39 TestDeadLock$Thread2.class
-rw-r--r--. 1 root root 573 9月 9 10:21 TestJVM.class
-rw-r--r--. 1 root root 261 9月 9 10:21 TestJVM.java
[root@node01 test]# java TestDeadLock
Thread1 拿到了 obj1 的锁！
Thread2 拿到了 obj2 的锁！
#这里发生了死锁，程序一直将等待下去
6.2.3、使用jstack进行分析
[root@node01 ~]# jstack 3256
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.141-b15 mixed mode):
"Attach Listener" #11 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f5bfc001000 nid=0xcff waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"DestroyJavaVM" #10 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c008800 nid=0xcb9 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Thread-1" #9 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0e9000 nid=0xcc5 waiting for monitor entry [0x00007f5c1c7f6000]
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at TestDeadLock$Thread2.run(TestDeadLock.java:47)
- waiting to lock <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"Thread-0" #8 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0e7000 nid=0xcc4 waiting for monitor entry [0x00007f5c1c8f7000]
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at TestDeadLock$Thread1.run(TestDeadLock.java:27)
- waiting to lock <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"Service Thread" #7 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0d3000 nid=0xcc2 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"C1 CompilerThread1" #6 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0b6000 nid=0xcc1 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"C2 CompilerThread0" #5 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0b3000 nid=0xcc0 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Signal Dispatcher" #4 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0b1800 nid=0xcbf runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Finalizer" #3 daemon prio=8 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c07e800 nid=0xcbe in Object.wait() [0x00007f5c1cdfc000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000f6508ec8> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:143)
- locked <0x00000000f6508ec8> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:164)
at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(Finalizer.java:209)
"Reference Handler" #2 daemon prio=10 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c07a000 nid=0xcbd in Object.wait() [0x00007f5c1cefd000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000f6506b68> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
at java.lang.ref.Reference.tryHandlePending(Reference.java:191)
- locked <0x00000000f6506b68> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:153)
"VM Thread" os_prio=0 tid=0x00007f5c2c072800 nid=0xcbc runnable
"GC task thread#0 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f5c2c01d800 nid=0xcba runnable
"GC task thread#1 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f5c2c01f800 nid=0xcbb runnable
"VM Periodic Task Thread" os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0d6800 nid=0xcc3 waiting on condition
JNI global references: 6
Found one Java-level deadlock:
=============================
"Thread-1":
waiting to lock monitor 0x00007f5c080062c8 (object 0x00000000f655dc40, a java.lang.Object),
which is held by "Thread-0"
"Thread-0":
waiting to lock monitor 0x00007f5c08004e28 (object 0x00000000f655dc50, a java.lang.Object),
which is held by "Thread-1"
Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"Thread-1":
at TestDeadLock$Thread2.run(TestDeadLock.java:47)
- waiting to lock <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"Thread-0":
at TestDeadLock$Thread1.run(TestDeadLock.java:27)
- waiting to lock <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Found 1 deadlock.
在输出的信息中，已经看到，发现了1个死锁，关键看这个：
"Thread-1":
at TestDeadLock$Thread2.run(TestDeadLock.java:47)
- waiting to lock <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"Thread-0":
at TestDeadLock$Thread1.run(TestDeadLock.java:27)
- waiting to lock <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
可以清晰的看到：
- Thread2获取了 <0x00000000f655dc50> 的锁，等待获取 <0x00000000f655dc40> 这个锁
- Thread1获取了 <0x00000000f655dc40> 的锁，等待获取 <0x00000000f655dc50> 这个锁
- 由此可见，发生了死锁。
7、VisualVM工具的使用
VisualVM，能够监控线程，内存情况，查看方法的CPU时间和内存中的对 象，已被GC的对象，反向查看分配的堆栈(如100个String对象分别由哪几个对象分配出来的)。
VisualVM使用简单，几乎0配置，功能还是比较丰富的，几乎囊括了其它JDK自带命令的所有功能。
- 内存信息
- 线程信息
- Dump堆（本地进程）
- Dump线程（本地进程）
- 打开堆Dump。堆Dump可以用jmap来生成。
- 打开线程Dump
- 生成应用快照（包含内存信息、线程信息等等）
- 性能分析。CPU分析（各个方法调用时间，检查哪些方法耗时多），内存分析（各类对象占用的内存，检查哪些类占用内存多）
- ……
7.1、启动
在jdk的安装目录的bin目录下，找到jvisualvm.exe，双击打开即可。
1536654243155.png
1536654347046.png
7.2、查看本地进程
1536654611922.png
7.3、查看CPU、内存、类、线程运行信息
1536654708421.png
7.4、查看线程详情
1536654784904.png
也可以点击右上角Dump按钮，将线程的信息导出，其实就是执行的jstack命令。
1536656468818.png
发现，显示的内容是一样的。
7.5、抽样器
抽样器可以对CPU、内存在一段时间内进行抽样，以供分析。
1536678677028.png
7.6、监控远程的jvm
VisualJVM不仅是可以监控本地jvm进程，还可以监控远程的jvm进程，需要借助于JMX技术实现。
7.6.1、什么是JMX？
JMX（Java Management Extensions，即Java管理扩展）是一个为应用程序、设备、系统等植入管理功能的框架。JMX可以跨越一系列异构操作系统平台、系统体系结构和网络传输协议，灵活的开发无缝集成的系统、网络和服务管理应用。
7.6.2、监控远程的tomcat
想要监控远程的tomcat，就需要在远程的tomcat进行对JMX配置，方法如下：
#在tomcat的bin目录下，修改catalina.sh，添加如下的参数
JAVA_OPTS="-Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false"
#这几个参数的意思是：
#-Dcom.sun.management.jmxremote ：允许使用JMX远程管理
#-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 ：JMX远程连接端口
#-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false ：不进行身份认证，任何用户都可以连接
#-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false ：不使用ssl
保存退出，重启tomcat。
7.6.3、使用VisualJVM连接远程tomcat
添加远程主机：
1536681377182.png
在一个主机下可能会有很多的jvm需要监控，所以接下来要在该主机上添加需要监控的jvm：
1536681543452.png
1536681575620.png
连接成功。使用方法和前面就一样了，就可以和监控本地jvm进程一样，监控远程的tomcat进程。
