Java 性能调优可视化工具

VisualVM 是 Netbeans 的 profile 子项目，已在JDK6.0 update 7 中自带，能够监控线程，内存情况，查看方法的 CPU 时间和内存中的对 象，已被 GC 的对象，反向查看分配的堆栈(如 100 个 String 对象分别由哪几个对象分配出来的)。在JDK_HOME/bin( 默认是C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_13\bin)目录下面，有一个jvisualvm.exe文件，双击打开，从 UI 上来看，这个软件是基于 NetBeans 开发的了。

VisualVM 提供了一个可视界面，用于查看 Java 虚拟机上运行的基于 Java 技术的应用程序的详细信息。VisualVM 对 Java Development Kit (JDK) 工具所检索的 JVM 软件相关数据进行组织，并通过一种使您可以快速查看有关多个 Java 应用程序的数据的方式提供该信息。

您可以查看本地应用程序或远程主机上运行的应用程序的相关数据。此外，还可以捕获有关 JVM 软件实例的数据，并将该数据保存到本地系统，以供后期查看或与其他用户共享。

双击启动 jvisualvm.exe，启动起来后和 jconsole 一样同样可以选择本地和远程，如果需要监控远程同样需要配置相关参数。

主界面如下

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VisualVM 可以根据需要安装不同的插件，每个插件的关注点都不同，有的主要监控 GC，有的主要监控内存，有的监控线程等。

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如何安装

• 从主菜单中选择“工具”>“插件”。
• 在“可用插件”标签中，选中该插件的“安装”复选框。单击“安装”。
• 逐步完成插件安装程序。

我这里以 Eclipse(pid 22296)为例，双击后直接展开，主界面展示了系统和 jvm 两大块内容，点击右下方 jvm 参数和系统属性可以参考详细的参数信息.

因为 VisualVM 的插件太多，我这里主要介绍三个我主要使用几个：监控、线程、Visual GC

监控的主页其实也就是，cpu、内存、类、线程的图表

线程和 jconsole 功能没有太大的区别

Visual GC 是常常使用的一个功能，可以明显的看到年轻代、老年代的内存变化，以及 gc 频率、gc 的时间等。

以上的功能其实 jconsole 几乎也有，VisualVM 更全面更直观一些，另外 VisualVM 非常多的其它功能，可以分析 dump 的内存快照，

dump 出来的线程快照并且进行分析等，还有其它很多的插件大家可以去探索

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案例分析

准备模拟内存泄漏样例

1、定义静态变量 HashMap

2、分段循环创建对象，并加入 HashMap

代码如下：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class CyclicDependencies {
    //声明缓存对象
    private static final Map map = new HashMap();
    public static void main(String args[]){
        try {
            Thread.sleep(10000);//给打开visualvm时间
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //循环添加对象到缓存
        for(int i=0; i<1000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("first");
        //为dump出堆提供时间
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<1000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("second");
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<3000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("third");
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        for(int i=0; i<4000000;i++){
            TestMemory t = new TestMemory();
            map.put("key"+i,t);
        }
        System.out.println("forth");
        try {
            Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("qqqq");
    }
}

3、配置 jvm 参数如下：

-Xms512m
-Xmx512m
-XX:-UseGCOverheadLimit
-XX:MaxPermSize=50m

4、运行程序并打卡 visualvm 监控

使用 JVisualVM 分析内存泄漏

1、查看 Visual GC 标签，内容如下，这是输出 first 的截图

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这是输出 forth 的截图：

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通过 2 张图对比发现：

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老生代一直在 gc，当程序继续运行可以发现老生代 gc 还在继续：

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增加到了 7 次，但是老生代的内存并没有减少。说明存在无法被回收的对象，可能是内存泄漏了。

如何分析是那个对象泄漏了呢？打开抽样器标签：点击后如下图：

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按照程序输出进行堆 dump，当输出 second 时，dump 一次，当输出 forth 时 dump 一次。

进入最后 dump 出来的堆标签，点击类：

点击右上角：“与另一个堆存储对比”。如图选择第一次导出的 dump 内容比较：

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比较结果如下：

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可以看出在两次间隔时间内 TestMemory 对象实例一直在增加并且多了，说明该对象引用的方法可能存在内存泄漏。

如何查看对象引用关系呢？

右键选择类 TestMemory，选择“在实例视图中显示”，如下所示：

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左侧是创建的实例总数，右侧上部为该实例的结构，下面为引用说明，从图中可以看出在类 CyclicDependencies 里面被引用了，并且被 HashMap 引用。

如此可以确定泄漏的位置，进而根据实际情况进行分析解决。

JVisualVM 远程监控 Tomcat

1、修改远程 tomcat 的catalina.sh配置文件，在其中增加：

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS
 
-Djava.rmi.server.hostname=192.168.122.128

-Dcom.sun.management.jmxremote.port=18999

-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false

-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false"

这次配置先不走权限校验。只是打开 jmx 端口。

2、打开 jvisualvm，右键远程，选择添加远程主机：

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3、输入主机的名称，直接写 ip，如下：

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右键新建的主机，选择添加 JMX 连接，输入在 tomcat 中配置的端口即可。

4、双击打开。完毕！