使用VisualVM分析性能

Posted 2021-01-30

对于java虚拟机，像我这样工作才两年的会是比较陌生和神秘，但是时候，需要对JVM有一定的认识，并且能够设置一些参数。下面是自己学习到的内容。

这里需要使用一个java自带的一个工具，VisualVM。使用IDEA下载一个VisualVM。

一、查看程序的JVM内存
首先任务参数有不要设置，然后编写一个程序。

public class JavaHeapTest {
    public final static int OUTOFMEMORY = 200000000;

    private String oom;

    private int length;

    StringBuffer tempOOM = new StringBuffer();

    public JavaHeapTest(int leng) {
        this.length = leng;

        int i = 0;
        while (i < leng) {
            i++;
            try {
                tempOOM.append("a");
            } catch (OutOfMemoryError e) {
               e.printStackTrace();
               break;
            }
        }
        this.oom = tempOOM.toString();

    }

    public String getOom() {
        return oom;
    }

    public int getLength() {
        return length;
    }

    public static void main(String[] args) {
        JavaHeapTest javaHeapTest = new JavaHeapTest(OUTOFMEMORY);
        System.out.println(javaHeapTest.getOom().length());
    }

}

然后使用VIsualVM运行程序。

程序运行起来，但是第一次需要设置VisualVM的位置

程序运行起来后后堆的情况。

上面的图是没有设置任何程序的事情下做的，为什么需要看堆的大小，因为堆存放对象的实例，一般都会需要设置该值，在没有做任何设置的时候，就会看到堆的内存可能达到1G的大小。有时候需要模拟线上环境的上的Java内存大小，在IDEA中设置下一年堆的大小，这里设置堆的初始化和最大值都一样，以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存


设置之后运行程序，堆的内存变为设置的大小，但是这个时候有可能出现异常，在我的电脑上就出现 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space，该异常就是设置的堆内存太小导致，但是一般情况下不会出现该情况，因为上面的程序并不需要特别大的程序，可能是我的笔记本电脑的原因。

上面知道看堆的大小，接下来可以看一下堆中存储了什么。在程序运行的时候，需要快速点击堆dump，然后就看到如下

双击某个列表之后查看其中的内容，而存储最多的就是程序中设置的tempOOM参数，此时知道了堆中存储最大的内容是什么，如果是其他程序，某一个字段占用特多的内存，可能就是程序出现问题了，那么就需要对那个字段进行优化。

二、查看程序的线程情况
接下来运行下面的程序：

public class DeadLock {
    public static void main(String[] args) {
        Resource r1 = new Resource();
        Resource r0 = new Resource();

        Thread myTh1 = new LockThread1(r1, r0);
        Thread myTh0 = new LockThread0(r1, r0);

        myTh1.setName("DeadLock-1 ");
        myTh0.setName("DeadLock-0 ");

        myTh1.start();
        myTh0.start();
    }
}

    class Resource {
        private int i;

        public int getI() {
            return i;
        }

        public void setI(int i) {
            this.i = i;
        }

    }

    class LockThread1 extends Thread {
        private Resource r1, r2;

        public LockThread1(Resource r1, Resource r2) {
            this.r1 = r1;
            this.r2 = r2;
        }

        @Override
        public void run() {
            int j = 0;
            while (true) {
                synchronized (r1) {
                    System.out.println("The first thread got r1‘s lock " + j);
                    synchronized (r2) {
                        System.out.println("The first thread got r2‘s lock  " + j);
                    }
                }
                j++;
            }
        }

    }

    class LockThread0 extends Thread {
        private Resource r1, r2;

        public LockThread0(Resource r1, Resource r2) {
            this.r1 = r1;
            this.r2 = r2;
        }

        @Override
        public void run() {
            int j = 0;
            while (true) {
                synchronized (r2) {
                    System.out.println("The second thread got r2‘s lock  " + j);
                    synchronized (r1) {
                        System.out.println("The second thread got r1‘s lock" + j);
                    }
                }
                j++;
            }
        }

    }

程序运行之后，查看线程标签后直接告警出现了死锁的线程。

上面的程序可以看到蓝色部分为线程正常运行，×××为等待。

三、使用VisualGC来查看年轻代，老年代的堆内存的GC情况，如果是频繁的GC,那么可能就是内存不足，就需要增加堆内存。

上面的图大部分的GC都是在Eden区，即对象都是朝生暮死的，并且发生了GC time收集到0条GC,那么就是该程序一直运行可以（这里程序运行时间很短，在长时间观察，可以得到更多的信息，如果是将堆内存设置很小的时候，那么就会经常发生GC的情况）

JVM调优，需要变设置参数，边进行观察，这样更容易理解其中缘由，可以上手试一试。