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诸如RMI，EJB等一些技术并不是你说的那么复杂，而是它们把一些复杂的工具封装成不复杂的工具了，理解这些工具是需要些时间。我问你，.net网页编程里有这些工具吗？要简单多少？。不止一次，我们都萌生过想对运转中程序的底层情况一探求竟的动机。发生这类需求的缘故原由多是运转迟缓的服务、Java假造机（JVM）溃散、挂起、逝世锁、频仍的JVM停息、俄然或延续的高CPU利用率、乃至于可骇的内存溢出(OOME)。好动静是如今已有很多工具能帮你失掉Java假造机运转过程当中的分歧参数，这些信息有助于你懂得其外部情况，从而诊断上述的各类情形。
在这篇文章中，我将先容一些优异的开源工具。个中一些是JVM自带的，另外一些则是第三方工具。我将从最复杂的工具入手下手先容，渐渐过渡到一些对照庞大的工具。本文的目标是匡助你找到符合的调试诊断工具，如许当程序呈现实行非常、迟缓或基本不克不及实行时，手头随时有可用的工具。
好了，让我们动身。
假如程序呈现不一般的高内存负载、频仍无呼应或内存溢出，一般最好的剖析切进点是检察内存对象。幸亏JVM内置了工具“jmap”，让它生成就可以完成这类义务。
Jmap（借助JPM的一点匡助）
Oracle将jmap形貌为一种“输入历程、中心文件、远程调试服务器的共享对象内存映照和堆内存细节”的程序。本文将利用jmap打印一张内存统计图。
为了运转jmap，你必要晓得被调试程序的PID（历程标识符）。失掉PID的复杂举措是利用JVM供应的jps，它能列出呆板上每个JVM历程及其PID。jps输入了局以下图：
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：jps命令的终端输入
为了打印内存统计图，我们必要翻开jmap把持台程序，并输出程序的PID和“-histo:live”选项。假如不增加这个选项，jmap将完全导出该程序的堆内存,这不是我们想要的了局。以是，假如想失掉上图中“eureka.Proxy”程序的内存统计图，我们应当用以下命令来运转jmap：
jmap–histo:live45417
上述命令输入以下：
（点击图片能够缩小）
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：命令jmap-histo:live的输入了局显现了堆中现有对象的个数
了局中每行显现了以后堆中每品种范例的信息，包括被分派的实例个数及其损耗的字节数。
本例中，我请同事成心给程序增添了一处分明的内存保守。请出格注重位于第8行的类，CelleData。将它与下图显现的4分钟后截屏举行对照：
（点击图片能够缩小）
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：jmap的输入标明CelleData类的对象数量增添了
请注重CelleData类如今已变成体系中第二多的类，短短4分钟内已增添了631,701个分外实例。守候约一小时后，我们察看到以下了局：
（点击图片能够缩小）
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：程序实行1小时后jmap的输入了局，显现凌驾2千5百万个CelleData类实例
如今有凌驾2千5百万个CelleData类实例，占用了凌驾1GB内存！我们能够确认这是一个内存保守。
这类数据信息的优点是，不但十分有效并且关于很年夜的JVM堆也能疾速反应了局。我已经试过检测一个运转频仍而且占用17GB堆内存的程序，利用jmap可以在1分钟内天生程序的功能统计图。
必要注重的是，jmap不是运转剖析工具，在天生统计图时JVM大概会停息，因而当天生统计图时必要确认这类停息对程序是可承受的。以我的履历，一般在调试一个严峻bug时必要天生这类统计图，这类情形下，这些1分钟的停息对程序来讲是可承受的。这里，我们引出了下一个话题-半主动的运转剖析工具VisualVM。
VisualVM
另外一个包括于JVM中的工具是VisualVM，它的开辟者将它形貌为“一种集成了多个JDK命令行工具的可视化工具，它能为您供应轻量级的运转剖析才能”。如许看来，VisualVM是另外一种你最有大概用到的过后剖析工具，通常为毛病已呈现或功能成绩已用传统办法（客户埋怨年夜多属于此类）发明。
持续之前的示例程序和它严峻的内存保守成绩，在程序实行30分钟后，VisualVM帮我们绘制了以下图表：
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：程序初始运转的VisualVM内存图
从这个图表，我们能够明晰地看到停止到7:00pm，运转仅仅10分钟后，程序已损耗失落凌驾1GB的堆空间。又过了23分钟，JVM已到了它启动参数–Xmx3g最年夜值，招致程序呼应迟缓，体系呼应迟缓（延续的渣滓接纳）和数目惊人的内存溢堕落误。
借助jmap，我们定位了这类内存损耗爬升的缘故原由。修复后，我们让程序从头运转于VisualVM的严厉监测之下，察看到上面的情形：
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：修复内存保守成绩后的VisualVM内存图
如你所见，程序的内存曲线（启动参数仍旧为–Xmx3g）有了分明改良。
除内存图象工具，VisualVM还供应了一个采样器和一个轻量级的分析器（Profiler）。
VisualVM采样器能周期采样程序CPU和内存的利用情形。失掉的统计数据相似jmap的反应，别的，你还能够经由过程采样失掉办法挪用对CPU的占用情形。它让你能疾速懂得周期采样过程当中的办法实行次数：
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：VisualVM办法实行工夫表
VisualVM分析器无需对程序周期采样就能够供应相似采样器的反应信息，它还能够搜集程序在全部一般实行过程当中的统计数据（经由过程利用程序源代码的字节码）。从分析器失掉的这类统计数据比从采样器而来的更准确和及时。
（点击图片能够缩小）
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：VisualVM分析器的输入
可是，你必需思索的另外一方面是该分析器属于一种“暴力”剖析工具。它的检测办法实质上是从头界说程序实行中的年夜多半类和办法，了局一定会分明减缓程序实行速率。比方，上述程序运转部分的惯例剖析，约莫要35秒。开启VisualVM的内存分析器后，招致程序完成不异剖析要31分钟。
我们必要分明的是VisualVM并不是功效完全的分析器。它没法在你的产物JVM上延续运转，不会保留剖析数据，没法指定阈值，也不会在凌驾阈值时收回警报。要想更多的懂得功效完全的分析器的方针。上面，让我们看看BTrace，这个功效完全的开源java代办署理程序。
BTrace
设想一下，假如能搜集JVM以后的任何信息，那末你感乐趣的信息有哪些？我料想成绩列表会将一视同仁，因情况而异。就团体来讲，我一般感乐趣的是以下的成绩：
- 程序对堆、非堆、永世保留区（PermanentGeneration），和JVM包括的分歧内存池（重生对象区、临时对象区、存活空间等）的内存利用情形
- 以后程序的线程数目，和哪一种范例线程正在被利用（独自计数）
- JVM的CUP负载
- 体系均匀负载/体系CPU利用总和
- 对程序中的某些类和办法，我必要懂得它们被挪用次数，各自均匀实行工夫和全体均匀工夫
- 对SQL挪用的挪用计数及实行次数
- 对硬盘和收集操纵的挪用计数及实行次数
使用BTrace能够收罗到一切以上信息，你可使用BTrace剧本界说必要收罗的数据。便利的是，BTrace剧本就是一般Java类，包括一些特别注解来界说BTrace在甚么中央及怎样跟踪你的程序。BTrace剧本会被BTrace编译器-btracec编译成尺度的.class文件。
BTrace剧本包括很多部分，正以下图所示。假如必要懂得下图剧本的具体内容，请点击该链接或会见BTrace项目网站。
因为BTrace仅仅是一个代办署理，纪录了局后，它的义务就算完成了。除文本输入，BTrace其实不具有静态展示被搜集信息的功效。缺省情形下，BTrace剧本输入了局将在btrace.class文件地点地位天生一个名为BTrace剧本名.class.btrace的text文件。
我们能够经由过程给BTrace设置一个分外参数，让它按某工夫距离轮回纪录日记。牢记，它最多能在100个日记文件间轮回，当到达*.class.btrace.99，它将掩盖*.class.btrace.00文件。若让轮回距离在一个公道数字（如，每7.5秒）内，你就有充分工夫来处置这些输入。只需在java代办署理的输出参数中加上fileRollMilliseconds=7500，就能够完成日记轮回。
BTrace一年夜弱点是它对照原始，难以界说它的输入格局。你大概十分但愿有一种更好的体例来处置BTrace的输入和数据，好比能够用一种分歧的图形用户界面来展现。你大概还必要对照分歧工夫点的数据和超越阈值能发送告诫。一个新的开源工具EurekaJ，就此应运而生。
（点击图片能够缩小）
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：激活办法剖析时必须的BTrace剧本
EurekaJ
我最后开辟EurekaJ是在2008年。当时，我正在寻觅一种具有我必要功效的开源分析器，但没有找到。因而，我入手下手开辟本人的工具。开辟过程当中，我浏览了大批分歧的手艺并参考了很多架构模子，直到EurekaJ第一个版本公布。你能够从项目网站上懂得更多的EurekaJ汗青，检察源代码或下载并试着安装本人的版本。
EurekaJ供应了两个次要使用：
- 一个基于java的办理器程序，能够吸收传进的统计数据并分歧地以可视化视图展示出来
- 一个剖析BTrace输入的代办署理程序，将其转化为JSON格局并输出到EurekaJ办理程序的REST接口
EurekaJ承受两品种型的输出数据格局。EurekaJ代办署理希冀BTrace剧本的输入被格局化为逗号分开的文件（这点在BTrace中可很简单做到），而EurekaJ办理程序希冀它的输出切合它的JSONREST接口格局。这意味着你能经由过程代办署理程序或间接经过REST接口来传送器度数据。
借助EurekaJ办理程序，我们能够在一张图上分组显现多个统计数据、能够界说阈值和给吸收者收回警报。我们还能够便利的检察搜集到的及时数据或汗青数据。
一切搜集到的数据排序成一种逻辑树布局，其布局由BTrace剧本作者指定。我倡议BTrace剧本的作者对相干统计数据分组，如许，当它们显现在EurekaJ中时会更简单了解和察看。比方，我团体喜好对统计数据举行以下的逻辑分组：
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0：EurekaJ演示程序的统计分组示例
图例
一种必要收罗的主要信息是程序运转时的均匀体系负载。如果你正面临一个运转迟缓的程序，那末缺点大概其实不在程序本身，而是埋没到使用驻留的主机某处。我已经在调试运转迟缓的使用时偶然发明，真实的本源是病毒扫描程序。假如不举行丈量剖析，这类事变会很难被发明。思索到这一点，我们必要可以在一张图中显现体系均匀负载和历程加载后发生的负载。下图显现了一个运转EurekaJ演示程序的AmazonEC2假造服务器的2小时均匀负载（该使用登录的用户名和暗码都是‘user’）。
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1：显现均匀体系负载的EurekaJ图表
图中，黄色和白色的线条暗示戒备阈值。一旦图形凌驾黄线的次数凌驾预设的最小戒备次数时，则丈量了局抵达“告诫”形态。相似，若冲破红线，丈量了局就抵达“伤害”或“毛病”形态。每当产生形态转换，EurekaJ城市发送一封邮件给之前注册的收件人。
在下面的情况中，仿佛有周期性的事务每20分钟产生一次，从均匀负载图上显现的波峰能够看到这一点。起首你要断定的是这个波峰的确由你的程序发生，而非其他缘故原由。我们也能够经由过程丈量历程的CPU负载来确认这点。在EurekaJ树菜单中，选择两个丈量点后，两个图表了局会一同疾速成像显现出来，个中一个位于另外一个上面。
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2：同时显现多个图表
在下面的例子中，我们分明地看到历程CUP占用和体系负载存在一定的接洽。
很多使用必要在程序无呼应或不成用时实时收回告诫。下图是一个Confluence（Atlassian的企业级Wiki软件）的例子。这个例子中，程序内存占用疾速上升，直到发生程序内存溢出。这时候，Confluence没法处置吸收到的哀求，同光阴志文件纪录了各类奇异的毛病。
你大概但愿当程序运转招致内存溢出时，程序能立即抛出一个OOME（内存溢堕落误），但是，现实上JVM不会抛出OOME直到它觉察渣滓接纳过于迟缓。了局，程序没有完整溃散，又过了2小时，Java仍旧没有抛出OutOfMemoryError，乃至两小时后程序仍然在“运转”（意味着JVM历程仍旧在运转）。明显，这时候任何历程监测工具都不克不及发明程序已“中断”。
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3：EurekaJ堆图显现内存溢堕落误的一种大概情况
注重最初几个小时的实行情形，图表展现了上面的器度目标。
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4：后面图表缩小后的效果
EurekaJ使我们能够设置程序的堆内存告诫，团体倡议最好云云。若程序延续占用堆内存凌驾95%-98%（取决于堆的巨细），几近能够一定，程序存在内存成绩，要末用–Xmx参数为程序分派更多的堆，要末优化程序使其利用更少内存。同时，EurekaJ将来版本企图增添统计数据不敷的警报。
最初的图暗示例展现了一个包括4个分歧程序内存利用的图表组。这类范例的图表组可便利用来对照一个程序分歧部分的、或乃至分歧程序之间、服务器之间的数据。下图的这4个程序有分歧的内存需乞降内存占用形式。
以下图示，分歧程序有分歧的内存曲线。这些曲线十分依附一些实践情形，好比利用的架构、缓存数目、用户数、程序负载等。我但愿经由过程下图申明你必要把握程序在一般和高负载下实行情形的主要性，由于这将间接干系到怎样界说报警阈值。
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5：EurekaJ图组会将图象相互叠加在一同
注重功能搅扰–让非热门区不受影响！
你利用的每种丈量办法仿佛城市引发体系功能搅扰。一些数据的丈量能够被以为“无搅扰”（或“疏忽不计”），但是别的一些数据的丈量可称得上价值高贵。十分主要的一点是，要晓得你必要BTrace丈量甚么。因而，你要将这类剖析工具对程序的功能搅扰削减到最小。关于这点，请参考上面的3条准绳：
- 基于“采样”的器度一般可被以为“无影响”。采样CPU负载、历程CPU负载、内存利用和每5-10秒的线程计数，其带来的分外一两个毫秒的影响可被疏忽。在我看来，你应当常常搜集这类统计数据，它们对你来讲不会有甚么消耗。
- 对长工夫运转的义务的丈量也可被以为“无影响”。一般，它仅会对每一个被丈量办法带来1700-2500纳秒的影响。假如你正丈量这些对象的实行工夫：SQL查询、收集流量、硬盘读写或一个预期局限在40毫秒（磁盘存取）到1秒（Servlet处置）之间的Servlet处置历程，那末对这些对象每一个增添分外的2500纳秒摆布的工夫也是可承受的。
- 相对不要对轮回内实行的办法举行丈量
寻觅程序热门区的一个通用划定规矩是不要影响非热门地区。比方，思索上面的类：
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6：必要丈量的复杂的数据会见接口类
第5行的SQL实行工夫大概使readStatFromDatabase办法大概成为一个热门。当查询前往相称多的数据行时，它无疑会成为一个热门，这对13行（程序和数据库服务器之间的收集流量）和14-16行（了局会合每行所需处置）会形成负面影响。假如从数据库前往了局工夫太长，该办法也会成为一个热门（在13行）。
办法buildNewStat就其自己来讲仿佛毫不会成为一个热门。即便被屡次实行，每次挪用城市在几纳秒内完成。另外一方面，若给每次挪用增添了2500纳秒的丈量收罗搅扰，则不管SQL什么时候被实行，都必将会让该办法看起来像个热门。因而，我们要制止丈量它。
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7：显现下面类哪些部分能够被丈量，哪些必要制止
创建完全的运转剖析
利用EurekaJ创建一个完全的运转剖析，必要以下几个次要部分：
- 筹办必要监测/利用的程序
- BTrace-java代办署理
- 告诉BTrace怎样丈量的BTrace剧本
- 存储BTrace输入的文件体系
- 将BTrace输入传输到EurekaJ办理器的EurekaJ代办署理
- 安装好的EurekaJ办理器（当地安装或可经由过程互联网会见的远程安装）
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8：利用本文所形貌工具对程序举行运转剖析的概览图
关于这些产物的完全安装手册，请会见EurekaJ项目网站。
总结
这篇文章给我们先容了一些用于程序运转剖析的开源工具，它们不但能帮我们完成对运转中JVM的深度剖析，并且能够匡助我们对开辟、测试和程序部署举行多方位的延续监测。
但愿你已入手下手懂得不休搜集器度信息的优点和凌驾阈值后实时报警才能的主要性。
十分感激！
参考
[1]jmap文档
[2]BTrace剧本观点
[3]BTrace项目网站
[4]EurekaJ文档
[5]EurekaJ项目网站
关于作者
<br>JoachimHaagenSkeie，挪威奥斯陆的KantegaAS公司的Java和Web手艺的资深参谋，存眷程序功能剖析和开源软件。你能够经由过程他的Twitter账号来接洽。
检察英文原文：EffectiveJavaProfilingWithOpenSourceTools
轮性能微软曾做过一个例子，就是同一个项目用java和.net网页编程来作，结果开发周期，.net网页编程是java的一半，性能java是.net网页编程的十分之一，代码量java是.net网页编程的三倍。呵呵，这说明了什么，.net网页编程的全方位比java好。但是有的人说.net网页编程不能跨平台，这个问题我和我同学曾讨论过，都认为微软的.net网页编程很可能早都可以跨平台了，但是微软为了保护他们的操作系统，所以才没有推出跨平台的.net网页编程，只是推出了跨语言的.net网页编程， |
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|Archiver|手机版|仓酷云
鄂ICP备14007578号-2
发表于 2015-1-18 11:31:44
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发表于 2015-2-8 08:49:10