JVM内存监控及调优方法解析课件.ppt

1、JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优2022年年8月月黄国庆黄国庆重庆市擎天博元科技有限公司重庆市擎天博元科技有限公司2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.2JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q 主要内容主要内容什么是JVMJVM内存模型内存分配垃圾回收监控实例 配置实例2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.3JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优什么是？什么是？基本上来说，JVM是一个虚拟运行环境，对于字节码来说就像是一个机器一样，可以执行任务，并通过底层实现执行内存相关的操作。JVM使Java程序

2、做到了“一次编写，到处运行”。JVM解放了程序员，使程序员不必再关系对象的生命周期，使程序员不必再关心应该在何时释放内存。可以将JVM当做是一种专为Java而生的特殊的操作系统，它的工作是管理运行Java应用程序的运行时环境。2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.4JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q什么是什么是OOM？out-of-memory系统无法为新线程和新对象分配空间“堆”满了，垃圾回收不成功影响：业务宕机2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.5JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优qJVM内存模

3、型内存模型各个年代：新生代（Young Generation）伊甸园空间（EdenEden）、幸存者空间（SurvivorSurvivor）最新被创建的对象会被分配到这里，由于大部分对象在创建后会很快变得不可到达，所以很多对象被创建在新生代，然后消失。老年代（Old Generation）对象没有变得不可达，并且从新生代中存活下来，会被拷贝到这里。持久代（Permanent Generation）也被称为方法区（method area）。他用来保存类常量以及字符串常量。先理解养鱼专业户的“渔池”？2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.6JVM内存监控及性能

4、调优内存监控及性能调优qJVM内存模型内存模型每个空间的执行顺序如下：绝大多数刚刚被创建的对象会存放在伊甸园空间。在伊甸园空间执行了第一次GC之后，存活的对象被移动到其中一个幸存者空间。此后，在伊甸园空间执行GC之后，存活的对象会被堆积在同一个幸存者空间。当一个幸存者空间饱和，还在存活的对象会被移动到另一个幸存者空间。之后会清空已经饱和的那个幸存者空间。在以上的步骤中重复几次依然存活的对象，就会被移动到老年代。2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.7JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优qJVM内存模型内存模型垃圾回收（GC）是旨在释放不可达Java对

5、象所占用的内存的过程，是Java virtual machine（JVM）中动态内存管理系统的核心组成部分。在一个典型的垃圾回收周期中，所有仍被引用的对象，即可达对象，会被保留。没有被引用的Java对象所占用的内存会被释放并回收，以便分配给新创建的对象。发生在新生代的对象的消失：发生在新生代的对象的消失：minor GC（局部垃圾回收）（局部垃圾回收）发生在老年代的对象的消失：发生在老年代的对象的消失：major GC（完全垃圾回收）（完全垃圾回收）2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.8JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q内存分配内存分配当你在启

6、动Java应用程序时指定了启动参数_-Xmx_（例如，java-Xmx2g MyApp），则相应大小的内存会被分配给Java进程。这块内存即所谓的*Java堆*（或简称为*堆*）。这块专用的内存地址空间用于存储Java应用程序所创建的对象。随着Java应用程序的运行，会不断的创建新对象并为之分配内存，Java堆（即地址空间）会逐渐被填满。32位与64位的区别32位JVM最大堆为1.5G64位JVM最大堆为操作系统中内存可使用空间大小2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.9JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q垃圾回收垃圾回收minor GCmajor

7、 GCq目标目标快速释放不可达对象所占用的内存，防止应用程序出现OOM错误。回收内存时，对应用程序的性能（指延迟和吞吐量）的影响要尽可能小q原则原则JVM堆不是越大越好（堆越大GC时间越长）不是每个应用程序的JVM配置均可以一样（应用规模、结构和响应要求不一样）调优的操作是循序渐进的（摸着石头过河）2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.10JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q监控实例监控实例JVM监控工具命令行：jstat(关注GC的次数和GC所耗时间)jmap(将内存堆印象保存为文件)HeapAnalyzer（分析jmap保存的文件）图形化Jco

8、nsoleVisualVM2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.11JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q监控实例监控实例JVM监控工具示例jstat gc$vmid$1000 (vmid是java应用的进程id号，1000：每隔一秒展示GC监控数据)从上图中可计算得到以下值：年青代GC发生了1989次（YGCT），共耗费了41.001秒（YGC），故年青代每次GC的时间为：41.001/1989=0.020秒完全GC发生了1次（FGCT），共耗费了0.971秒（FGC），故完全GC每次GC的时间为：0.971/1=0.971秒一般性能较好的判断：年

9、青代GC耗时在50100毫秒以内，完全GC小于1秒以内为很好的性能。（因为GC均会影响系统访问）2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.12JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q监控实例监控实例JVM监控工具示例jmap-dump:format=b,file=testjvm.dump$vmid$(vmid是java应用的进程id号，file：java堆内存数据保存为文件的名称)以上的命令可以将当前以上的命令可以将当前JAVA内存堆保存为文件，便于进一步进行分析。内存堆保存为文件，便于进一步进行分析。特别注意：特别注意：进行此工作的时候，应用访问可能会中

10、断。所以不应该在业务运行状态进行此工作的时候，应用访问可能会中断。所以不应该在业务运行状态下操作此命令。下操作此命令。2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.13JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q监控实例监控实例JVM分析工具示例 HeapAnalyzer命令行：java-Xmx800m-jar ha395.jar(注意：-Xmx800m 是指定工具所需的java堆大小，此值要大于分析文件的尺寸大小，如果启动过程中发现控制台有 java.lang.OutOfMemoryError出现，可以适当加大上面的数字800，给予更多的空间。ha395.jar

11、中的文件名称按实际下载解压后的文件名为准)2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.14JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q监控实例监控实例JVM监控工具示例 HeapAnalyzer输出的内容：以下表内容即显示当前系统中出现泄漏的对象（flex/messaging/messages/AsyncMessage）及占用内存的大小。LeakSizeTotalSizeSizeAnalysisNameNo.ChildNo.ParentAddress16199787316199787387Responsible for 161,997,873 bytes(61.

12、14%)of Java heap Contains 2 instances of the following leak suspects:-array of Ljava/lang/Object;holding 61,312,817 bytes at 0 x1a076af0-array of Ljava/lang/Object;holding 66,644,382 bytes at 0 x12e5fc68flex/messaging/MessageClient1040 xb53e1e866644382666443826972866,644,382 bytes(25.15%)of Java hea

13、p is used by 13,321 instances of flex/messaging/messages/AsyncMessage-Contained under flex/messaging/MessageClient holding 161,997,873 bytes at 0 xb53e1e8array of Ljava/lang/Object;1332110 x12e5fc686400692364006923064,006,923 bytes(24.16%)of Java heap is used by 46,275 instances of bytebyte(61MB/24.

14、2%)000 x0613128176131281721661,312,817 bytes(23.14%)of Java heap is used by 54 instances of flex/messaging/SessionMetricsTracker Contains 3 instances of the following leak suspects:-array of Ljava/lang/Object;holding 15,550,384 bytes at 0 x15c5f748-array of Ljava/lang/Object;holding 31,137,630 bytes

15、 at 0 x179d3ff8-array of Ljava/lang/Object;holding 14,608,060 bytes at 0 x167c6918-Contained under flex/messaging/MessageClient holding 161,997,873 bytes at 0 xb53e1e8array of Ljava/lang/Object;5410 x1a076af031137630311376303098831,137,630 bytes(11.75%)of Java heap is used by 6,212 instances of flex

16、/messaging/messages/AsyncMessage-Contained under array of Ljava/lang/Object;holding 61,312,817 bytes at 0 x1a076af0array of Ljava/lang/Object;621210 x179d3ff815550384155503841376815,550,384 bytes(5.87%)of Java heap is used by 3,108 instances of flex/messaging/messages/AsyncMessage-Contained under ar

17、ray of Ljava/lang/Object;holding 61,312,817 bytes at 0 x1a076af0array of Ljava/lang/Object;310810 x15c5f74814608060146080603098814,608,060 bytes(5.51%)of Java heap is used by 5,894 instances of flex/messaging/messages/AsyncMessage-Contained under array of Ljava/lang/Object;holding 61,312,817 bytes a

18、t 0 x1a076af0array of Ljava/lang/Object;589410 x167c69181213937612139376012,139,376 bytes(4.58%)of Java heap is used by 14,365 instances of intint(11.6MB/4.6%)000 x02022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.15JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q监控实例监控实例JVM监控工具示例Jconsole命令行：jconsole.exe server_IP:7080(注意：Server_IP为运行j

19、ava程序的服务器IP，7080为专门为jconsole远程连接而配置开通的JMX端口。以下为Windows平台下配置方法：set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS%-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false-Dcom.sun.management.jmxremote.port=7080-Dcom.sun.management.jmxremote)2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.16JVM内存监控及性能调优内

20、存监控及性能调优q监控实例监控实例JVM监控工具示例visualVMJDK1.6以上版本免费提供，服务器上相应配置与Jconsole连接时一样(注意：Server_IP为运行java程序的服务器IP，7080为专门为jconsole远程连接而配置开通的JMX端口。提示：如visualVM在JAVA程序本机运行，可以直接运行监控到，不需对JMX端口进行设置)2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.17JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q监控实例监控实例JVM监控工具示例2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.18JV

21、M内存监控及性能调优内存监控及性能调优q监控实例监控实例JVM监控工具示例2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.19JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q配置实例配置实例Jconsole监控，HeapDump分析实例 通过以下jconsole监控截图，我们发现应用服务器的堆内存一直在上升。虽然有定时的GC操作（内存回收），但整体趋势仍然是一个斜坡上行的过程。2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.20JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q配置实例配置实例Jconsole监控，HeapDump分析实例 通过以下

22、jconsole监控截图，我们发现应用服务器的堆内存已经占用完，年青代和老年代均没有可进行再分配的空间了，此时执行GC也不能成功。当前应用的状态就是无法访问了。再通过其GC时间可看到，Copy（即年青代回收）平均每次为1*60/18646=0.0032秒，没有问题；FullGC为4680秒（1小时18分钟）/2304=2.03秒。由此可以看出，FullGC占用了大量时间和次数，但仍然无法将内存清理出来。证明内存中的某些对象未被成功释放，需要继续分析。2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.21JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q配置实例配置实例Jco

23、nsole监控，HeapDump分析实例通过heapdump分析工具，发现系统中已经有非常多的flex/messaging/messages/AsyncMessage实例占用了大部分的内存。由此即定位了是哪个实例出现问题，可以联系开发人员进行配合检查了。2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.22JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q配置实例配置实例 通过开发人员分析检查，确认flex的消息对象默认没有设置其失效时间，建立的对象将永远不会失效，故就会造成对象不停的建立，直到内存溢出。故修改其配置文件，设置相关对象失效时间，达到JAVA可以回收其占用的内

24、存空间，如下：30 10000 true.2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.23JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q配置配置实例实例JVM参数介绍以下配置为针对一个特定的应用环境进行的配置：-Xmx4096m 最大JAVA堆4G-Xms4096m 初始化JAVA堆4G，一般服务器上均设置为最大一样-Xmn1536M 年青代堆设置值1.5G-XX:SurvivorRatio=10 年青代中Eden区与Survivor区的比例-XX:PermSize=250M 持久代的尺寸固化为250M-XX:MaxPermSize=250M 与上一个设置一致-X

25、X:+UseParallelOldGC 老年代使用并行回收GC方法，这样可使收集过程中应用仍然提供访问-XX:MaxTenuringThreshold=30 Survivor区中对象要经过30次复制后仍然有效时，才会移动到老年代-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=50 老年代占用当达到50%以启动FullGC2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.24JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优q配置实例配置实例JVM参数配置策略根据操作系统内存使用状况，配置合理的JVM堆大小。一般32位系统不能超过1.5G，64位系统可根据

26、应用规模及系统剩余空间调整。并且将Xms和Xmx设为一样的值；年青代堆设置一般设置为整个JVM堆的3/8左右；持久代堆设置一般根据应用程序加载的类、反射的类和调用的方法等情况调整，达到应用长期使用而不报告：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space特殊配置：-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=50 老年代占用达50%时启动FullGC-XX:MaxTenuringThreshold=30 Survivor区中对象要经过30次复制后仍然有效时，才会移动到老年代。一般用于应用中很多对象必须长时间存活的情况，尽量让在这些对象在青年代中被消灭-XX:+UseParallelOldGC 老年代使用并行回收GC方法，这样可使收集过程中应用仍然提供访问。一般用于应用业务响应要求严格，但此设置效率比较低，并且只能用于多CPU服务器。2022-8-8Metarnet Technologies Co.,Ltd.25JVM内存监控及性能调优内存监控及性能调优