Java JVM：虚拟机性能监控、故障处理工具（三）

一、基础故障处理工具

• JMC（Java Mission Control）以及JFR（Java Flight Recorder）
  • JMC 从 Java7 以后包含在 JDK 中，直接输入 jmc 就能启动
  • 在使用之前需要配置 Java 进程支持 JMX 连接，在启动时加入配置
    • -Dcom.sun.management.jmxremote.port=7091
    • -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
    • -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
  • 取消锁定商业功能开启飞行记录配置(二选一)
    • jcmd pid VM.unlock_commercial_features
    • -XX:+UnlockCommercialFeatures -XX:+FlightRecorder

• jps：Java Virtual Machine Process Status Tool 虚拟机进程状况工具
  • 语法：jps [options] [hostid]
    • -q：只输出 PID
    • -m：输出传递给 main 方法的参数
    • -l：完整包名或应用程序 JAR 文件的完整路径名
    • -v：查看虚拟机启动时显示指定的参数列表
  • 可以列出正在运行的虚拟机进程，并显示虚拟机执行主类名称以及这些进程的本地虚拟机唯一ID
  • 还可以通过RMI协议查询开启了RMI服务的远程虚拟机进程状态，参数hostid为RMI注册表中注册的主机名

• jstat：虚拟机统计信息监视工具
  • 用于监控虚拟机各种运行状态信息的命令行工具
  • 可以显示虚拟机进程中的类加载、内存、垃圾收集、即使编译等运行时数据
  • 例
    • 每250毫秒查询一次进程2764垃圾收集情况，一共查询20次
    • jstat -gc 2764 250 20
    • 查询结果表明，2764 进行的新生代 Eden 区(E) 使用 6.2% 空间，2 个 Survivor 区(S0、S1) 里面是空的，老年代(O) 和永久代§ 分别使用 41.42% 和 47.20% 空间，MinorGC (YGC) 16次，耗时(YGCT) 0.105 秒，Full GC (FGC) 3次，耗时(FGCT) 0.472 秒，所有 GC 总耗时 (GCT) 0.577 秒

• jinfo：Java配置信息工具
  • 实时查看和调整虚拟机各项参数
• jmap：Java内存映像工具
  • 生成堆转储快照，还可以查询finalize执行队列、Java堆和方法区的详细信息
• jhat：虚拟机堆转储快照分析工具
  • 与jmap搭配使用，分析jmap生成的堆转储信息
  • 一般不会在部署应用程序的服务器上直接分析
• jstack：Java堆栈跟踪工具
  • 生成虚拟机当前时刻的线程快照，同事用于定位线程出现长时间停顿的原因

二、可视化故障处理工具

• JHSDB：基于服务性代理的调试工具
• JConsole：Java监视与管理控制台
• VisualVM：多合-故障处理工具
• Java Mission Control：可持续在线的监控工具

三、其他故障相关

• 大内存硬件上的程序部署策略
  • 单体应用在较大内存的硬件上主要的部署方式
    • 通过一个单独的Java虚拟机实例来管理大量的Java堆内存
      • 回收大块堆内存而导致的长时间停顿
      • 大内存必须有64位Java虚拟机的支持
      • 必须保证应用程序足够稳定，发生堆内存溢出要产生大容量的快照文件
      • 相同的程序在64位虚拟机中消耗的内存一般比32位虚拟机要大
    • 同时使用若干个Java虚拟机，建立逻辑集群来利用硬件资源
      • 节点竞争全局的资源，最典型的就是磁盘竞争
      • 很难最高效率地利用某些资源池，比如连接池
      • 节点不可避免地受到32位的内存限制，每个进程只能使用2GB的内存
      • 大量使用本地缓存
• 集群间同步导致的内存溢出
• 堆外内存导致的溢出错误
  • Java堆外内存限制
    • 直接内存：可通过-XX：MaxDirectMemorySize调整大小
    • 线程堆栈：可通过-Xss调整大小，内存不足抛出StackOverflowError
    • Socket缓存区：每个Socket连接都Receive和Send两个缓存区
    • JNI代码：如果代码中使用了JNI调用本地库，那本地库使用的内存也不在堆中
    • 虚拟机和垃圾收集器：工作时需要消耗一定量的内存
• 外部命令导致系统缓慢
• 服务器虚拟机进程崩溃
• 不恰当数据结构导致内存占用过大
• 由Windows虚拟内存导致的长时间停顿
• 由安全点导致长时间停顿