Jconsole與Jmx 分析JVM狀況（上）

stacey_sz發表於2016-12-01
JVM

JVM平臺提供Mbeans說明

在 Java2 平臺5.0以上版本，有一組API可以讓Java應用程式和允許的工具監視和管理Java虛擬機器（JVM）和虛擬機器所在的本機作業系統。該組API在java.lang.management。可以通過這些API可以監控local端JVM，同時也可以監控遠端JVM


Java平臺提供瞭如下一些介面用於管理JVM平臺

ClassLoadingMXBeanJava 虛擬機器的類載入系統。

CompilationMXBeanJava 虛擬機器的編譯系統。

MemoryMXBeanJava 虛擬機器的記憶體系統。

ThreadMXBeanJava 虛擬機器的執行緒系統。

RuntimeMXBeanJava 虛擬機器的執行時系統。

OperatingSystemMXBeanJava 虛擬機器在其上執行的作業系統。

GarbageCollectorMXBeanJava 虛擬機器中的垃圾回收器。

MemoryManagerMXBeanJava 虛擬機器中的記憶體管理器。

MemoryPoolMXBeanJava 虛擬機器中的記憶體池。

這些Bean我們從 ManagementFactory類中定義。

訪問Mean的方式有兩種

  1. 直接訪問 MXBean介面

  • 通過靜態工廠方法獲取MXBean例項，從本地訪問正在執行的虛擬機器的MXBean介面。

  • 構造MXBean代理例項，通過呼叫ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy將方法呼叫轉發到給定的MBeanServer。代理通常構造為遠端訪問另一個正在執行的虛擬機器的MXBean。

  1. 通過 MBeanServer介面間接訪問（暫時還沒來的及研究）

例：

直接呼叫同一Java虛擬機器內的MXBean中的方法。

 

Java程式碼  收藏程式碼
  1. import java.lang.management.ManagementFactory;  
  2. import java.lang.management.OperatingSystemMXBean;  
  3. import java.lang.management.ThreadMXBean;  
  4. public class JmxLocal {  
  5.     public static void main(String[] args) {      
  6.         OperatingSystemMXBean osbean = ManagementFactory  
  7.                 .getOperatingSystemMXBean();  
  8.         System.out.println(osbean.getArch());//作業系統體系結構  
  9.         System.out.println(osbean.getName());//作業系統名字  
  10.         System.out.println(osbean.getAvailableProcessors());//處理器數目  
  11.         System.out.println(osbean.getVersion());//作業系統版本      
  12.         ThreadMXBean threadBean=ManagementFactory.getThreadMXBean();  
  13.         System.out.println(threadBean.getThreadCount());//匯流排程數    
  14.     }  
  15. }  

使用 MXBean代理。訪問遠端Mbean

 

Java程式碼  收藏程式碼
  1. import java.lang.management.ManagementFactory;  
  2. import java.lang.management.ThreadMXBean;  
  3. import javax.management.MBeanServerConnection;  
  4. import javax.management.remote.JMXConnector;  
  5. import javax.management.remote.JMXConnectorFactory;  
  6. import javax.management.remote.JMXServiceURL;  
  7. public class JmxRemote {  
  8.     public static void main(String[] args) {  
  9.         try {  
  10. // connect to a separate VM's MBeanServer, using the JMX RMI functionality  
  11. JMXServiceURL address = new JMXServiceURL( "service:jmx:rmi:///jndi/rmi://localhost:9999/jmxrmi");  
  12.             JMXConnector connector = JMXConnectorFactory.connect(address);  
  13.             MBeanServerConnection mbs = connector.getMBeanServerConnection();  
  14.             ThreadMXBean threadBean = ManagementFactory.newPlatformMXBeanProxy  
  15.             (mbs, ManagementFactory.THREAD_MXBEAN_NAME, ThreadMXBean.class);  
  16.             System.out.println(threadBean.getThreadCount());//執行緒數量        
  17.         } catch(Exception e){  
  18.             e.printStackTrace();  
  19.         }  
  20.     }  
  21. }  

如果要遠端訪問，被訪問Mbean伺服器首選需要命令列選項啟動遠端虛擬機器，這些選項設定虛擬機器的相關JMX代理偵聽請求的埠，以及起作用的安全級別

如下：

-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 --指定埠

-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false–指定是否需要密碼驗證

-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false–指定是否使用SSL通訊

例：我要測試下面運用程式

Java程式碼  收藏程式碼
  1. public class Test {  
  2.     public static void main(String[] args) {  
  3.         Thread thread=new Thread();  
  4.         thread.run();  
  5.         try {  
  6.             thread.sleep(100000);  
  7.         } catch (InterruptedException e) {  
  8.             e.printStackTrace();  
  9.         }  
  10.         System.out.println("Success");  
  11.           
  12.     }  
  13. }  

 

 

啟動上面運用程式時在VMarguments加上如上配置

遠端監控Jboss或者weblogic需要配置如下：

Jboss設定：

  • 找到run.bat檔案（linux環境下是run.sh）檔案，有一行

setJAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -Dprogram.name=%PROGNAME%

改成

setJAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -Dprogram.name=%PROGNAME%

-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false

Weblogic設定：

  • 找到你要監控domain下的startWebLogic.cmd檔案（linux環境下是startWebLogic.sh）檔案、將檔案中

setJAVA_OPTIONS=%SAVE_JAVA_OPTIONS%

改成

set JAVA_OPTIONS=%SAVE_JAVA_OPTIONS%

-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9998-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false


Jconsole使用說明：

啟動jconsole

jconsole是JVM自帶管理Mbean的圖形化介面

環境變數中path中加上

C:\ProgramFiles\Java\jdk1.6.0_01\bin

在控制檯中敲jconsole

一個用於連線的對話方塊將會開啟。對話方塊的本地程式列出本地JVM，中程式的ID

 

 

你會看到兩種方式，一種是本地程式，另外一種連線方式遠端程式

當JConsole成功建立連線，它從連線上的JMX代理處獲取資訊，並且以下面幾個標籤頁呈現資訊。

概述tab. 監控JVM主要圖形

記憶體tab. 記憶體使用資訊

執行緒tab. 執行緒使用資訊

類 tab. 類呼叫資訊

VM摘要 tab.JVM的資訊

MBeanstab. 所有MBeans的資訊

如下圖：

 

MBeanstab展示了所有以一般形式註冊到JVM上的MBeans。MBeanstab允許你獲取所有的平臺資訊，包括那些不能從其他標籤頁獲取到的資訊。注意，其他標籤頁上的一些資訊也在MBeans這裡顯示。另外，你可以使用MBeans標籤管理你自己的應用的MBeans。當然你也可以新增其它工具提供的MBeans例如Jboss，weblogic連線池資訊

 

 

記憶體管理：

管理記憶體有如下幾個Mbeans：

MemoryMXBean Java 虛擬機器記憶體系統

MemoryManagerMXBeanJava 虛擬機器中的記憶體管理器。

MemoryPoolMXBeanJava 虛擬機器中的記憶體池。

MemoryPoolMXBean說明：
註冊到JMX代理的平臺或者應用的MBeans，可以通過MBeans標籤獲取。例如,MemoryMXBean如下面定義

 

Java程式碼  收藏程式碼
  1. public interface MemoryMXBean {  
  2. public MemoryUsage getHeapMemoryUsage();  
  3. public MemoryUsage getNonHeapMemoryUsage();  
  4. public int getObjectPendingFinalizationCount();  
  5. public boolean isVerbose();  
  6. public void setVerbose(boolean value);  
  7. public void gc();  
  8. }  

MemoryMXBean包括四個屬性：

  • HeapMemoryUsage.用於描述當前堆記憶體使用情況的只讀屬性

  • NonHeapMemoryUsage.用於描述當前的非堆記憶體的使用情況的只讀屬性

  • ObjectPendingFinalizationCount.用於描述有多少物件被掛起以便回收。

  • Verbose.用於動態設定GC是否跟著詳細的堆疊資訊，為一個布林變數

記憶體的MBean支援一個操作——GC，此操作可以傳送進行實時的垃圾回收請求。

（

Heap—NonHeap記憶體說明：

程式執行時儲存資料主要有：暫存器，堆疊，堆，常量儲存，非RAM儲存

速度由高到低。

  • 堆記憶體型別（Heap）：Java虛擬機器具有一個堆，堆是執行時資料區域，所有類例項和陣列的記憶體均從此處分配。

  • 非堆記憶體型別（Non-Heap）：Java虛擬機器管理堆之外的記憶體（稱為非堆記憶體）。非堆記憶體包括方法區和 Java虛擬機器的內部處理或優化所需的記憶體。它儲存每個類結構，如執行時常數池、欄位和方法資料，以及方法和構造方法的程式碼。

）

 

 

監控記憶體（MemoryPoolMXBean）
記憶體標籤頁通過讀取記憶體系統、記憶體池、垃圾回收的MBean來獲取對記憶體消耗、記憶體池、垃圾回收的情況的統計。

主要統計隨時間變化，對堆的、非堆的以及特殊記憶體池的統計如下圖

 

右下角分別綠色豎條分別表示如下（前面三項堆內記憶體，後面三項非堆內記憶體）
EdenSpace (heap)：記憶體最初從這個執行緒池分配給大部分物件。
SurvivorSpace (heap)：用於儲存在edenspace記憶體池中經過垃圾回收後沒有被回收的物件。
TenuredGeneration (heap)：用於保持已經在survivorspace記憶體池中存在了一段時間的物件。
PermanentGeneration (non-heap):儲存虛擬機器自己的靜態(refective)資料，例如類（class）和方法（method）物件。Java虛擬機器共享這些類資料。這個區域被分割為只讀的和只寫的，
CodeCache (non-heap):HotSpotJava虛擬機器包括一個用於編譯和儲存原生程式碼（nativecode）的記憶體，叫做“程式碼快取區”（codecache）


詳細資訊區域

 

 

 

已經使用：已使用：當前的記憶體使用量。使用的記憶體包括所有物件佔用記憶體

分配: Java虛擬機器保證能夠獲取到的記憶體量。分配記憶體的量可能隨時間改變。Java虛擬機器可能釋放部分這裡的記憶體給系統，相應的分配的記憶體這時可能少於初始化時分配的給它的量。分配量總數大於或等於已使用的記憶體量。

最大值:記憶體管理系統可以使用的最大記憶體量。這個值可以被改變或者不做設定。如果JVM試圖增加使用的記憶體到大於分配量，記憶體分配可能失敗這就是我們在起web服務時常出現記憶體不夠狀況

分配和最大值我們都可以在運用服務啟動時指定

例如：啟動時設定：

-Xms512m -Xmx1024m

-Xms512m為分配量，1024m為最大分配量


垃圾回收（GarbageCollectorMXBean）

提供兩個介面

longgetCollectionCount()

longgetCollectionTime()
GC時間:垃圾回收使用的總時間和呼叫垃圾回收的次數。通過

getCollectionTime()/getCollectionCount()


記憶體池（ MemoryPoolMXBean）

提供記憶體管理介面，API詳細介紹請看http://gceclub.sun.com.cn/Java_Docs/jdk6/html/zh_CN/api/java/lang/management/MemoryPoolMXBean.html#setCollectionUsageThreshold%28long%29

UsageThreshold(使用量閾值)

usagethreshold是記憶體池中一個可管理的屬性。預設值由JVM設定。可以通過setUsageThreshold方法設定使用量閾值。如果閾值設定為正數，將啟用此記憶體池中的使用量閾值超過檢查。如果使用率閾值設定為零，將禁用此記憶體池的使用量閾值超過檢查。isUsageThresholdSupported()方法可用於確定是否支援此功能。

Java虛擬機器在其最恰當的時候（通常在垃圾回收時）會對記憶體池逐個進行使用量閾值超過檢查。每個記憶體池均維護一個使用量閾值計數，每次Java虛擬機器檢測到記憶體池使用量超過閾值，此值都會加1。getUsageThresholdCount()可以取得超過使用量閾值的次數


CollectionUsage Threshold(回收使用量閾值)

<!--@page { margin: 2cm }P { margin-bottom: 0.21cm }-->

Collectionusage threshold是可進行垃圾回收的記憶體池的一個可配置屬性。JVM堆一個記憶體池進行垃圾回收以後，此記憶體池中的一些記憶體仍然被那些沒有被回收的物件佔用。collectionusage threshold僅允許你在垃圾回收後對記憶體進行檢查。如果JVM發現可用記憶體超出collectionusagethreshold，它將會設定CollectionUsageThresholdExceeded屬性為true。你可以使用CollectionUsageThresholdSupported屬性來控制記憶體池釋放支援collectionusage threshold.

<!--@page { margin: 2cm }P { margin-bottom: 0.21cm }-->

usagethreshold 和collectionusage threshold在Jconsole中MBean設定


如果超過設定值，記憶體Tab會出現如下：

 

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