談到性能優(yōu)化分析一般會涉及到：

Java代碼層面的，典型的循環(huán)嵌套等

還會涉及到Java JVM：內(nèi)存泄漏溢出等

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今天主要分享JVM性能調(diào)優(yōu)工具，文末有詳細(xì)的JVM調(diào)優(yōu)方法和步驟。

什么場景需要JVM調(diào)優(yōu)

OutOfMemoryError，內(nèi)存不足

內(nèi)存泄露

線程死鎖

鎖爭用（Lock Contention）

Java進(jìn)程消耗CPU過高

這些問題出現(xiàn)的時候常常通過重啟服務(wù)器或者調(diào)大內(nèi)存來臨時解決，實(shí)際情況，還需要盡量還原當(dāng)時的業(yè)務(wù)場景，并分析內(nèi)存、線程等數(shù)據(jù)，通過分析找到最終的解決方案，這就會涉及到性能分析工具。

JVM性能監(jiān)控分析工具

JDK本身提供了很豐富的性能監(jiān)控工具，除了集成式的visualVM和jConsole外，還有jstat,jstack,jps,jmap,jhat小工具，這些都是性能調(diào)優(yōu)的常用工具。

Jconsole : jdk自帶，功能簡單，但是可以在系統(tǒng)有一定負(fù)荷的情況下使用。對垃圾回收算法有很詳細(xì)的跟蹤。

JProfiler：商業(yè)軟件，功能強(qiáng)大。

VisualVM：JDK自帶，功能強(qiáng)大，與JProfiler類似。

MAT：MAT（Memory Analyzer Tool），一個基于Eclipse的內(nèi)存分析工具。

下面介紹這些JVM工具的使用。

JVM性能調(diào)優(yōu)工具

VisualVM

VisualVM 是javajdk自帶的牛逼的調(diào)優(yōu)工具，也是平時使用最多調(diào)優(yōu)工具，幾乎涉及了jvm調(diào)優(yōu)的方方面面。啟動起來后和jconsole 一樣同樣可以選擇本地和遠(yuǎn)程，如果需要監(jiān)控遠(yuǎn)程同樣需要配置相關(guān)參數(shù)。

1 打開VisualVM

這個工具放在JDK安裝目錄的bin目錄下，雙擊jvisualvm.exe即可打開，如下圖所示

2. 監(jiān)視頁面主要展示 系統(tǒng)資源占用情況

• CPU :展示java程序運(yùn)行的時候占用的cpu資源
• 堆 :這里要說明下堆內(nèi)存的組成部分,堆是由老年代和新生代組成，其中新生代有由”伊甸園”和”兩個幸存區(qū)組成”三部分組成，堆視圖看到的資源占用實(shí)際是”老年代”、”伊甸園（Eden）”、”兩個幸存者（Survivor ）”的一個綜合情況。
• PermGen :Perm 區(qū)用來存放java類以及其他虛擬機(jī)自己的靜態(tài)數(shù)據(jù)，（常被稱為持久代或者方法區(qū)）
• 類 :此視圖 主要展示 當(dāng)前程序加載了多少個類
• 線程: 當(dāng)前程序的線程啟動情況
• 堆Dump : 生產(chǎn)當(dāng)前程序的內(nèi)存快照hprof文件，對于分析內(nèi)存溢出問題比較有幫助。

3. 線程頁面（主要展示程序中所有的線程運(yùn)行狀態(tài)）

• 線程dump ： 所有線程的快照（對分析線程死鎖，比較有幫助）
• 時間線 ： 展示每個線程的實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)（不同顏色代表不同的狀態(tài)）

VisualVM可以根據(jù)需要安裝不同的插件，每個插件的關(guān)注點(diǎn)都不同，有的主要監(jiān)控GC，有的主要監(jiān)控內(nèi)存，有的監(jiān)控線程等。

Jconsole

JConsole是一個JMX（Java
Management
Extensions，即Java管理擴(kuò)展）的JVM監(jiān)控與管理工具，監(jiān)控主要體現(xiàn)在：堆棧內(nèi)存、線程、CPU、類、VM信息這幾個方面，而管理主要是對JMX
MBean（managed
beans，被管理的beans，是一系列資源，包含對象、接口、設(shè)備等）的管理，不僅能查看bean的屬性和方法信息，還能夠在運(yùn)行時修改屬性或調(diào)用方法。

1.打開Jconsole

直接在jdk/bin目錄下點(diǎn)擊jconsole.exe即可啟動，界面如下:

1、內(nèi)存

在內(nèi)存頁我們可以看到程序運(yùn)行期間JVM各個部分的內(nèi)存狀況，右下角是對應(yīng)各個分區(qū)的內(nèi)存使用柱狀圖，點(diǎn)擊對應(yīng)柱可查看詳情，看圖：

2、線程

該頁面可以查看當(dāng)前JVM進(jìn)程啟動了多少個線程，并能查看每個線程的狀態(tài)及堆棧信息，此外還有一個功能就是能夠自動檢測死鎖，見圖：

3、類

該頁面其實(shí)和線程頁有些相似，不過顯示的是JVM加載類的信息，見圖：

4、VM概述

這個其實(shí)沒必要細(xì)說，看圖就明白，顯示了當(dāng)前JVM的各方面信息：

5、MBean管理

MAT

MAT（Memory Analyzer Tool），一個基于Eclipse的內(nèi)存分析工具，是一個快速、功能豐富的Java heap分析工具，它可以幫助我們查找內(nèi)存泄漏和減少內(nèi)存消耗。

可以利用visualvm或者是 jmap命令生產(chǎn)堆文件在進(jìn)行內(nèi)存分析。

1. 用jmap生成堆信息

這樣在E盤的jmap文件夾里會有一個map.bin的堆信息文件

2. 將堆信息導(dǎo)入到mat中分析

3. 生成分析報告

可以利用visualvm或者是 jmap命令生產(chǎn)堆文件，導(dǎo)入eclipse mat中生成分析報告：

1）Histogram（直方圖）視圖

• Class Name ： 類名稱，java類名
• Objects ： 類的對象的數(shù)量，這個對象被創(chuàng)建了多少個
• Shallow Heap ：一個對象內(nèi)存的消耗大小，不包含對其他對象的引用
• Retained Heap ：是shallow Heap的總和，也就是該對象被GC之后所能回收到內(nèi)存的總和

通過直方圖視圖可以很容易找到占用內(nèi)存最多的幾個類（通過Retained Heap排序），還可以通過其他方式進(jìn)行分組（見下圖）。

如果存在內(nèi)存溢出，時間久了溢出類的實(shí)例數(shù)量或者內(nèi)存占比會越來越多，排名也越來越靠前。

圖標(biāo)進(jìn)行對比，通過多次對比不同時間點(diǎn)下的直方圖對比就很容易把溢出的類找出來。

2）支配樹（Dominator Tree）

MAT提供了一個稱為支配樹（Dominator Tree）的對象圖。支配樹體現(xiàn)了對象實(shí)例間的支配關(guān)系，在此視圖中列出了每個對象（Object Instance）與其引用關(guān)系的樹狀結(jié)構(gòu)，同時包含了占用內(nèi)存的大小和百分比。

通過Dominator Tree視圖可以很容易的找出占用內(nèi)存最多的幾個對象（根據(jù)Retained Heap或Percentage排序），和Histogram類似，可以通過不同的方式進(jìn)行分組顯示：

Histogram視圖和Dominator Tree視圖的角度不同，前者是基于類的角度，后者是基于對象實(shí)例的角度，并且可以更方便的看出其引用關(guān)系。

以上只是一個初步的介紹，mat還有更強(qiáng)大的使用，比如對比堆內(nèi)存，在生產(chǎn)環(huán)境中往往為了定位問題，每隔幾分鐘dump出一下內(nèi)存快照，隨后在對比不同時間的堆內(nèi)存的變化來發(fā)現(xiàn)問題。

JVM內(nèi)存泄漏分析

造成OutOfMemoryError內(nèi)存泄露典型原因：對象已經(jīng)死了，無法通過垃圾收集器進(jìn)行自動回收，需要通過找出泄露的代碼位置和原因，才好確定解決方案。

分析步驟：

1. 用工具生成java應(yīng)用程序的heap dump（如jmap）

2. 使用Java heap分析工具（如MAT），找出內(nèi)存占用超出預(yù)期的嫌疑對象

3. 根據(jù)情況，分析嫌疑對象和其他對象的引用關(guān)系。

4. 分析程序的源代碼，找出嫌疑對象數(shù)量過多的原因。

更多詳細(xì)JVM調(diào)優(yōu)分析和參數(shù)設(shè)置請參考：JVM性能調(diào)優(yōu)的6大步驟，及關(guān)鍵調(diào)優(yōu)參數(shù)詳解

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的4大JVM性能分析工具详解，及内存泄漏分析方案的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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