5个你不知道的Java性能监控小技巧

     很多开发者觉得自己懂Java编程，事实是大多数开发人员都只领会到了Java平台的皮毛，所学也只够应付工作。作者将深度挖掘Java平台的核心功能，揭示一些鲜为人知的事实，帮助您解决最棘手的编程困难。

当应用程序性能受到损害时，大多数开发人员都惊慌失措，这在情理之中。跟踪Java应用程序瓶颈来源一直以来都是很麻烦的，因为Java虚拟机有黑盒效应，而且Java平台分析工具一贯就有缺陷。

然而，随着Java5中JConsole的引入，一切都发生了改变。JConsole是一个内置Java性能分析器，可以从命令行或在GUIshell中运行。它不是完美的，但是当尖头老板来问你关于性能的问题时，用它来应对还是绰绰有余的——这比查询PapaGoogle要好得多。

我们将向您展示5个方法，使您可以轻松地使用JConsole（或者，它更高端的“近亲”VisualVM）来监控Java应用程序性能和跟踪Java中的代码。

1.JDK附带分析器

许多开发人员没有意识到从Java 5开始JDK中包含了一个分析器。JConsole（或者Java平台最新版本，VisualVM）是一个内置分析器，它同Java编译器一样容易启动。如果是从命令行启动，使JDK在PATH上，运行jconsole即可。如果从GUIshell启动，找到JDK安装路径，打开bin文件夹，双击jconsole。

当分析工具弹出时（取决于正在运行的Java版本以及正在运行的Java程序数量），可能会出现一个对话框，要求输入一个进程的URL来连接，也可能列出许多不同的本地Java进程（有时包含JConsole进程本身）来连接。

使用JConsole进行工作

在Java 5中，Java进程并不是被设置为默认分析的，而是通过一个命令行参数—-Dcom.sun.management.jmxremote——在启动时告诉Java 5 VM打开连接，以便分析器可以找到它们；当进程被JConsole捡起时，您只能双击它开始分析。

分析器有自己的开销，因此最好的办法就是花点时间来弄清是什么开销。发现JConsole开销最简单的办法是，首先独自运行一个应用程序，然后在分析器下运行，并测量差异。（应用程序不能太大或者太小；我最喜欢使用JDK附带的SwingSet2样本。）因此，我使用-verbose:gc尝试运行SwingSet2来查看垃圾收集清理，然后运行同一个应用程序并将JConsole分析器连接到它。当JConsole连接好了之后，一个稳定的GC清理流出现，否则不会出现。这就是分析器的性能开销。

JConsole或VisualVM?

JConsole从Java 5开始就随着Java平台版本一起发布，而VisualVM是在NetBeans基础上升级的一个分析器，在Java 6的更新版12中第一次发布。多数还没有更新到Java 6，因此这篇文章主要介绍JConsole。然而，多数技巧和这两个分析器都有关。



2.远程连接进程

因为Web应用程序分析工具假设通过一个套接字进行连通性分析，您只需要进行少许配置来设置JConsole（或者是基于JVMTI的分析器，就这点而言），监控/分析远程运行的应用程序。

如果Tomcat运行在一个名为“webserve”的机器上，且JVM已经启动了JMX并监听端口9004，从JConsole（或者任何JMX客户端）连接它需要一个JMX URL“service:jmx:rmi:///jndi/rmi://webserver:9004/jmxrmi”。

基本上，要分析一个运行在远程数据中心的应用程序服务器，您所需要的仅仅是一个JMX URL。

3.跟踪统计

JConsole有许多对收集统计数据有用的选项卡，包括：

◆Memory：在JVM垃圾收集器中针对各个堆跟踪活动。

◆Threads：在目标JVM中检查当前线程活动。

◆Classes：观察VM已加载类的总数。

这些选项卡（和相关的图表）都是由每个Java 5及更高版本VM在JMX服务器上注册的JMX对象提供的，是内置到JVM的。一个给定JVM中可用bean的完整清单在MBeans选项卡上列出，包括一些元数据和一个有限的用户界面来查看数据或执行操作。（然而，注册通知是在JConsole用户界面之外。）

使用统计数据

假设一个Tomcat进程死于OutOfMemoryError。如果您想要弄清楚发生了什么，打开JConsole，单击Classes选项卡，过一段时间查看一次类计数。如果数量稳定上升，您可以假设应用程序服务器或者您的代码某个地方有一个ClassLoader漏洞，不久之后将耗尽PermGen空间。如果需要更进一步的确认问题，请看Memory选项卡。

不要成为典型

发现应用程序代码中性能问题的常用响应多种多样，但也是可预测的。早期的Java编程人员对旧的IDE可能十分生气，并开始进行代码库中主要部分的代码复查，在源代码中寻找熟悉的“红色标志”，像异步块、对象配额等等。随着编程经验的增加，开发人员可能会仔细研究JVM支持的-X标志，寻找优化垃圾收集器的方法。当然，对于新手，直接去Google查询，希望有其他人发现了JVM的神奇的“make it go fast”转换，避免重写代码。

从本质上来说，这些方法没什么错，但都是有风险的。对于一个性能问题最有效的响应就是使用一个分析器——现在它们内置在Java平台，我们确实没有理由不这样做！

4.为离线分析创建一个堆转储

生产环境中一切都在快速地进行着，您可能没有时间花费在您的应用程序分析器上，相反地，您可以为Java环境中的每个事件照一个快照保存下来过后再看。在JConsole中您也可以这样做，在VisualVM中甚至会做得更好。
先找到MBeans选项卡，在其中打开com.sun.management节点，接着是HotSpotDiagnostic节点。现在，选择Operations，注意右边面板中的“dumpHeap”按钮。如果您在第一个（“字符串”）输入框中向dumpHeap传递一个文件名来转储，它将为整个JVM堆照一个快照，并将其转储到那个文件。

稍后，您可以使用各种不同的商业分析器来分析文件，或者使用VisualVM分析快照。（记住，VisualVM是在Java 6中可用的，且是单独下载的。）

5.JConsole并不是高深莫测的

作为一个分析器实用工具，JConsole是极好的，但是还有更好的工具。一些分析插件附带分析器或者灵巧的用户界面，默认情况下比JConsole跟踪更多的数据。

JConsole真正吸引人的是整个程序是用“普通旧式Java”编写的，这意味着任何Java开发人员都可以编写这样一个实用工具。事实上，JDK其中甚至包括如何通过创建一个插件来定制JConsole的示例。建立在NetBeans顶部的VisualVM进一步延伸了插件概念。

如果JConsole（或者VisualVM，或者其他任何工具）不符合您的需求，或者不能跟踪您想要跟踪的，或者不能按照您的方式跟踪，您可以编写属于自己的工具。如果您觉得Java代码很麻烦，Groovy或JRuby或很多其他JVM语言都可以帮助您更快完成。

您真正需要的是一个快速而粗糙（quick-and-dirty）的由JVM连接的命令行工具，可以以您想要的方式确切地跟踪您感兴趣的数据。

结束语

Java性能监控不止于JConsole或VisualVM——在JDK中隐藏着一整套工具，只是大多数开发人员并不知道。

关于作者


Ted Neward

Ted Neward是Neward&Associates的总裁，从事关于Java、.NET、XML Services以及其他平台方面的咨询、指导和演示等工作。他居住在华盛顿西雅图。