JVM调优实战二_jvm中cms如何优化空间-优快云博客

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本文介绍了阿里巴巴的Java诊断工具Arthas的使用，包括下载、启动及各种命令如dashboard、thread、jad等的实战应用。同时深入讲解了GC日志的打印配置和分析，通过示例展示了如何根据GC日志调整JVM参数以解决元空间不足的问题，并推荐了gceasy.io工具进行GC日志的可视化分析。

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JVM调优实战二

阿里巴巴Arthas详解
GC日志详解

阿里巴巴Arthas详解

Arthas 是 Alibaba 在 2018 年 9 月开源的 Java 诊断工具。支持 JDK6+，采用命令行交互模式，可以方便的定位和诊断线上程序运行问题。Arthas 官方文档十分详细，详见：https://arthas.aliyun.com/doc/

 #github下载arthas 
 wget https://alibaba.github.io/arthas/arthas‐boot.jar 
 #gitee 下载 
 wget https://arthas.gitee.io/arthas‐boot.jar

以一个对象做测试，包含死锁、死循环、不断往内存插入数据。

    /**
     * 不断的向 hashSet 集合添加数据
     */
    public static void addHashSetThread() {
        // 初始化常量
        new Thread(() -> {
            int count = 0;
            while (true) {
                try {
                    hashSet.add("count" + count);
                    Thread.sleep(1000);
                    count++;
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
    
    /**
     * 死循环
     */
    public static void cpuHigh() {
        new Thread(() -> {
            while (true) {

            }
        }).start();
    }

   /**
     * 死锁
     */
    private static void deadThread() {
        /** 创建资源 */
        Object resourceA = new Object();
        Object resourceB = new Object();
        // 创建线程
        Thread threadA = new Thread(() -> {
            synchronized (resourceA) {
                System.out.println(Thread.currentThread() + " get ResourceA");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resourceB");
                synchronized (resourceB) {
                    System.out.println(Thread.currentThread() + " get resourceB");
                }
            }
        });

        Thread threadB = new Thread(() -> {
            synchronized (resourceB) {
                System.out.println(Thread.currentThread() + " get ResourceB");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resourceA");
                synchronized (resourceA) {
                    System.out.println(Thread.currentThread() + " get resourceA");
                }
            }
        });
        threadA.start();
        threadB.start();
    }

启动Arthas，选择进程序号1，进入进程信息操作
在这里插入图片描述
输入dashboard可以查看整个进程的运行情况，线程、内存、GC、运行环境信息：

输入thread可以查看线程详细情况

输入 thread加上线程ID 可以查看线程堆栈

输入 thread -b 可以查看线程死锁

输入 jad加类的全名可以反编译，这样可以方便我们查看线上代码是否是正确的版本（我的测试类叫Arthas）
在这里插入图片描述
使用 ognl 命令可以查看线上系统变量的值，甚至可以修改变量的值(测试类里增加静态HashSet对象)

更多命令使用可以用help命令查看，或查看文档：https://arthas.aliyun.com/doc/arthas-tutorials.html?language=cn&id=arthas-basics

GC日志详解

对于java应用我们可以通过一些配置把程序运行过程中的gc日志全部打印出来，然后分析gc日志得到关键性指标，分析 GC原因，调优JVM参数。
打印GC日志方法，在JVM参数里增加参数，%t 代表时间

‐Xloggc:./gc‐%t.log ‐XX:+PrintGCDetails ‐XX:+PrintGCDateStamps ‐XX:+PrintGCTimeStamps ‐XX:+PrintGCCause 
‐XX:+UseGCLogFileRotation ‐XX:NumberOfGCLogFiles=10 ‐XX:GCLogFileSize=100M

Tomcat则直接加在JAVA_OPTS变量里。

如何分析GC日志
运行程序加上对应gc日志

java -jar -Xloggc:./gc-%t.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCCause -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=10 -XX:GCLogFileSize=100M -XX:+UseParallelGC microservice-eureka-server.jar

下图中是我截取的JVM刚启动的一部分GC日志
在这里插入图片描述
我们可以看到图中第一个红框，是项目的配置参数。这里不仅配置了打印GC日志，还有相关的VM内存参数。
第二个红框中的是在这个GC时间点发生GC之后相关GC情况。
1、对于3.800：这是从jvm启动开始计算到这次GC经过的时间，前面还有具体的发生时间日期。
2、Full GC(Metadata GC Threshold)指这是一次full gc，括号里是gc的原因， PSYoungGen是年轻代的GC， ParOldGen是老年代的GC，Metaspace是元空间的GC
3、 2194K->0K(126976K)，这三个数字分别对应GC之前占用年轻代的大小，GC之后年轻代占用，以及整个年轻代的大小。
4、6754K->7466K(28160K)，这三个数字分别对应GC之前占用老年代的大小，GC之后老年代占用，以及整个老年代的大小。
5、8949K->7466K(155136K)，这三个数字分别对应GC之前占用堆内存的大小，GC之后堆内存占用，以及整个堆内存的大小。
6、 20909K->20909K(1069056K)，这三个数字分别对应GC之前占用元空间内存的大小，GC之后元空间内存占用，以及整个元空间内存的大小。
7、0.1647478是该时间点GC总耗费时间。

从日志可以发现几次full gc都是由于元空间不够导致的，所以我们可以将元空间调大点

java -jar -Xloggc:./gc-adjust-%t.log -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=256M -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCCause -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=10 -XX:GCLogFileSize=100M -XX:+UseParallelGC microservice-eureka-server.jar

调整完我们再看下gc日志发现已经没有因为元空间不够导致的fullgc了.

对于CMS和G1收集器的日志会有一点不一样，也可以试着打印下对应的gc日志分析下，可以发现gc日志里面的gc步骤跟我们之前讲过的步骤是类似的

public class HeapTest {
    byte[] a = new byte[1024 * 100]; //100KB

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ArrayList<HeapTest> heapTests = new ArrayList<>();
        while (true) {
            heapTests.add(new HeapTest());
            Thread.sleep(10);
        }
    }
}

CMS

java -Xloggc:./gc-cms-%t.log -Xms50M -Xmx50M -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=256M -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCCause -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=10 -XX:GCLogFileSize=100M -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC HeapTest

在这里插入图片描述

java -Xloggc:./gc-g1-%t.log -Xms50M -Xmx50M -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=256M -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCCause -XX:+UseGCLogFileRotation -XX:NumberOfGCLogFiles=10 -XX:GCLogFileSize=100M -XX:+UseG1GC HeapTest

在这里插入图片描述

上面的这些参数，能够帮我们查看分析GC的垃圾收集情况。但是如果GC日志很多很多，成千上万行。就算你一目十行，看完了，脑子也是一片空白。所以我们可以借助一些功能来帮助我们分析，这里推荐一个gceasy(https://gceasy.io)，可以上传gc文件，然后他会利用可视化的界面来展现GC情况。上传gc日志后，点分析后，如下图所示展示性能报告和解决方案：
在这里插入图片描述

上图我们可以看到年轻代，老年代，以及永久代的内存分配，和最大使用情况。
在这里插入图片描述
上图我们可以看到堆内存在GC之前和之后的变化，以及其他信息。这个工具还提供基于机器学习的JVM智能优化建议，当然现在这个功能需要付费。

JVM参数汇总查看命令
java -XX:+PrintFlagsInitial 表示打印出所有参数选项的默认值