关于JVM调优，我理了一些工具和思路出来
作者:鱼仔
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# 前言
JVM调优是争取高薪必须要掌握的一项技能，但是许多程序员在工作中很少遇到去JVM调优的情况，在这篇文章中，我整理了一些调优工具以及调优的思路，希望对大家有所帮助。
# （一）调优工具
# 1.1 jmap
查看实例个数以及占用内存信息，最后一位表示进程id，可以用jps命令查看
jmap -histo pid
num：代表序号 instances：代表实例数量 bytes：代表占用空间大小 classname：代表类的名称
查看堆的使用情况：
jmap -heap pid
通过该命令可以看到垃圾回收器，堆的参数以及堆的使用情况等信息。
堆内存dump
jmap -dump:format=b,file=D:/demo.hprof pid
通过命令将JVM运行文件拷贝出来，生成dump文件后，可以用JDK自带的可视化分析工具分析它，命令行下输入
jvisualvm
自动打开一个可视化窗口，将我们生成的文件装入：
所有信息都可以在可视化页面中看到
通过Jvm参数可设置内存溢出后自动导出Dump文件：
-XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=D:\jvm.dump
# 1.2 Jstack
通过Jstack命令加进程的id即可查找死锁，首先写一段代码制造一个死锁
public class DeadLockTest {
public static Object lock1=new Object();
public static Object lock2=new Object();
public static void main(String[] args) {
new Thread(()->{
synchronized (lock1){
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"begin");
Thread.sleep(1000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (lock2){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"end");
}
}
}).start();
new Thread(()->{
synchronized (lock2){
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"begin");
Thread.sleep(1000);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
synchronized (lock1){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"end");
}
}
}).start();
}
}
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这段代码会制造第一个线程锁住lock1等待锁lock2，第二个线程锁住lock2等待锁lock1的死锁。
首先通过jps命令查到进程号，我这里是15820，接着使用jstack命令：
jstack 15820
通过该命令可以很轻松地找到死锁。
# 1.3 Jinfo
查看正在运行的Java项目参数 查看jvm的参数：
jinfo -flags pid
可以查看到jvm的所有参数
查看Java系统参数
jinfo -sysprops pid
可以查看到JDK版本、位置等信息。
# 1.4 jvisualvm
可视化的JVM监控工具，上面所讲到的这些命令，都可以直接在jvisualvm中看到可视化数据，但是这个工具在生产环境中需要谨慎使用，因为会占用一定资源。
# （三）Jstat
jstat其实也是JVM自带的一个调优工具，但是我这里把他单独拿出来是因为正式对JVM调优中，这条命令是最常用的。
jstat命令可以查看堆内存各部分的使用量，以及加载类的数量等。
# 2.1 垃圾回收统计
评估内存使用及GC压力情况
jstat -gc pid
我执行这段代码后，出现了一串数据
所有参数的解释都放在下面了，结合垃圾回收一起看，就能懂了。
S0C:第一个Survivor大小（kb）
S1C:第二个Survivor大小
S0U:第一个Survivor区的使用大小
S1U:第二个Survivor区的使用大小
EC:eden区大小
EU:eden区的使用大小
OC:老年代大小
OU:老年代使用大小
MC:方法区大小（元空间）
MU:方法区使用大小
CCSC:压缩类空间大小
CCSU:压缩类空间使用大小
YGC:YoungGC次数
YGCT:YoungGC时间（s）
FGC:FullGC次数
FGCT:FullGC时间（s）
GCT:总的GC时间（s）
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# 2.2 垃圾回收比例统计
给出各个区的使用比例：
jstat -gcutil pid
参数介绍：
S0：第一个Survivor区当前使用比例
S1：第二个Survivor区当前使用比例
E：eden区使用比例
O：老年代使用比例
M：元数据区使用比例
CCS：压缩使用比例
YGC：YoungGC次数
FGC：FullGC次数
FGCT：FullGC消耗时间
GCT：垃圾回收消耗总时间
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# 2.3 堆内存统计
统计堆内存的使用情况
jstat -gccapacity pid
介绍一下参数：
NGCMN：新生代最小容量
NGCMX：新生代最大容量
NGC：当前新生代容量
S0C：第一个Survivor区大小
S1C：第二个Survivor区的大小
EC：eden区的大小
OGCMN：老年代最小容量
OGCMX：老年代最大容量
OGC：当前老年代大小
OC：当前老年代大小
MCMN：最小元数据容量
MCMX：最大元数据容量
MC：当前元数据空间大小
CCSMN：最小压缩类空间大小
CCSMX：最大压缩类空间大小
CCSC：当前压缩类空间大小
YGC：YoungGC次数
FGC：FullGC次数
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# 2.4 新生代垃圾回收统计
统计新生代垃圾回收的数据
jstat -gcnew pid
介绍参数：
S0C：第一个Survivor区的大小
S1C：第二个Survivor区的大小
S0U：第一个Survivor区的使用大小
S1U：第二个Survivor区的使用大小
TT：对象在新生代存活的次数
MTT：对象在新生代存活的最大次数
DSS：期望的幸存区大小
EC：eden区的大小
EU：eden区的使用大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间
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# 2.5 新生代内存统计
统计新生代内存的使用情况
jstat -gcnewcapacity pid
介绍参数：
NGCMN：新生代最小容量
NGCMX：新生代最大容量
NGC：当前新生代容量
S0CMX：第一个Survivor区最大容量
S0C：第一个Survivor区大小
S1CMX：第二个Survivor区最大容量
S1C：第二个Survivor区大小
ECMX：eden区最大容量
EC：当前eden区大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代回收次数
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# 2.6 老年代垃圾回收统计
统计老年代垃圾回收的数据
jstat -gcold pid
参数介绍：
MC：方法区大小
MU：方法区使用大小
CCSC：压缩类空间大小
CCSU：压缩类空间使用大小
OC：老年代大小
OU：老年代使用大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代垃圾回收次数
FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
GCT：垃圾回收消耗总时间
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# 2.7 老年代内存统计
统计老年代内存的使用情况
jstat -gcoldcapacity pid
参数介绍：
OGCMN：老年代最小容量
OGCMX：老年代最大容量
OGC：当前老年代大小
OC：老年代大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代垃圾回收次数
FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
GCT：垃圾回收消耗总时间
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# 2.8 元空间统计
统计元数据空间的情况
jstat -gcmetacapacity pid
参数介绍
MCMN：最小元数据容量
MCMX：最大元数据容量
MC：当前元数据空间大小
CCSMN：最小压缩类空间大小
CCSMX：最大压缩类空间大小
CCSC：当前压缩类空间大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代垃圾回收次数
FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
GCT：垃圾回收消耗总时间
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# （三）JVM运行情况分析思路
上面的这些知识调优的工具，我们除了要了解这些工具的含义之外，还需要知道这些如何使用这些工具去分析JVM的运行情况。
# 3.1 分析年轻代对象增长速率
我们都知道新对象的产生会在eden区，因此我们可以通过下面的命令：
jstat -gc pid 5000 10
每5秒执行一次，执行10次，然后观察这50秒内eden区增加的趋势，即可知道年轻代对象增长的速率。
# 3.2 分析YGC情况
jstat -gc命令中展示了YGCT和YGC，通过YGCT/YGC可以算出YGC的平均耗时。通过每隔一段时间输出一次我们也能观察出YGC的频率。
# 3.3 YGC后对象存活情况
每次YGC过后，eden区数量会大幅减少，而survivor和老年代的数量会增加，这样我们就能计算出每次每次YGC后存活的对象数量，以及推断老年代对象增长的速率。
# 3.4 分析FGC情况
分析FGC的思路和分析YGC一样，通过增长速率推断FGC频率，通过计算FGCT/FGC计算平均每次FGC耗时。
优化思路在于：尽量减少FGC的次数，避免频繁FGC对JVM性能的影响，因此尽量别让对象进入老年代，也就是每次YGC后存活的对象尽量少于Survivor的50%。
# （四）GC日志
有时候系统突然运行缓慢无法找到原因时，我们可以把GC日志都打印出来，然后去分析gc日志中的关键性指标。
通过增加JVM参数的方式打印gc日志：
-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:./gc.log
GC日志中会把每一次GC的情况都打印出来，因此所有的GC都可以被分析到。
在GC日志中，有关GC日志的参数，我接下来也会专门写一篇来介绍，这样更加能让大家更加清楚一些。
我们还可以用一些工具比如GCeasy帮助我们去分析GC日志的情况。
# （五）总结
整篇文章主要从工具出发，提供给大家GC调优的一个思路，但是GC调优又是一个很需要经验的事情。需要对垃圾回收器、Java内存分代等有很清晰的认知。对于当前工作环境中无法接触到调优的程序员们来说，需要做的就是把工具和思路牢牢掌握，等真正遇到的时候也不会一头雾水。我是鱼仔，我们下期再见！
