JVM优化分析.md

1. 我们为什么要对jvm做优化？

在本地开发环境中我们很少会遇到需要对jvm进行优化的需求，但是到了生产环境，我们可能将有下面 的需求：

• 运行的应用“卡住了”，日志不输出，程序没有反应 服务器的CPU负载突然升高
• 在多线程应用下，如何分配线程的数量？
• ……

说明：使用的jdk版本为1.8。

2. jvm的运行参数

在jvm中有很多的参数可以进行设置，这样可以让jvm在各种环境中都能够高效的运行。 绝大部分的参数保持默认即可。

2.1 三种参数类型

jvm的参数类型分为三类，分别是： 1、标准参数

• -help

• -version

2、-X参数 （非标准参数）

• -Xint
• -Xcomp

3、-XX参数（使用率较高）

• -XX:newSize

• -XX:+UseSerialGC

  ​

2.2 标准参数

2.2.1 参数介绍

jvm的标准参数，一般都是很稳定的，在未来的JVM版本中不会改变，可以使用java -help 检索出所有的标准参数。

[root@node01 ~]# java -help
用法: java [-options] class [args...]
        (执行类)
    或 java [-options] -jar jarfile [args...]
        (执行 jar 文件)
其中选项包括:
    -d32 使用 32 位数据模型 (如果可用)
    -d64 使用 64 位数据模型 (如果可用)
    -server 选择 "server" VM 默认 VM 是 server, 因为您是在服务器类计算机上运行。 
    -cp <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径>
    -classpath <目录和 zip/jar 文件的类搜索路径> 用 : 分隔的目录, JAR 档案 和 ZIP 档案列表, 用于搜索类文件。
    -D<名称>=<值> 设置系统属性
    -verbose:[class|gc|jni] 启用详细输出
    -version 输出产品版本并退出
    -version:<值> 警告: 此功能已过时, 将在 未来发行版中删除。 需要指定的版本才能运行 
    -showversion 输出产品版本并继续
    -jre-restrict-search | -no-jre-restrict-search 警告: 此功能已过时, 将在 未来 发行版中删除。 在版本搜索中包括/排除用户专用 JRE
    -? -help 输出此帮助消息
    -X 输出非标准选项的帮助
    -ea[:<packagename>...|:<classname>] 
    -enableassertions[:<packagename>...|:<classname>] 按指定的粒度启用断言 
    -da[:<packagename>...|:<classname>] 
    -disableassertions[:<packagename>...|:<classname>] 禁用具有指定粒度的断言 
    -esa | -enablesystemassertions 启用系统断言
    -dsa | -disablesystemassertions 禁用系统断言 
    -agentlib:<libname>[=<选项>] 加载本机代理库 <libname>, 例如 -agentlib:hprof 另请参阅 -agentlib:jdwp=help 和 -agentlib:hprof=help 
    -agentpath:<pathname>[=<选项>] 按完整路径名加载本机代理库 
    -javaagent:<jarpath>[=<选项>] 加载 Java 编程语言代理, 请参阅
java.lang.instrument
    -splash:<imagepath> 使用指定的图像显示启动屏幕

2.2.2 实战

实战1：查看jvm版本

[root@node01 ~]# java -version
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)

# -showversion参数是表示，先打印版本信息，再执行后面的命令，在调试时非常有用， 后面会使用到

实战2：通过-D设置系统属性参数

public class TestJVM {
    public static void main(String[] args) { 
        String str = System.getProperty("str"); 
        if (str == null) { 
            System.out.println("dev");
        } else { 
            System.out.println(str);
        }
    }
}

进行编译、测试：

#编译
[root@node01 test]# javac TestJVM.java
#测试
[root@node01 test]# java TestJVM
dev
[root@node01 test]# java -Dstr=123 TestJVM
123

2.2.3 -server与-client参数

可以通过-server或-client设置jvm的运行参数。

• 它们的区别是Server VM的初始堆空间会大一些，默认使用的是并行垃圾回收器，启动慢运行快。
• Client VM相对来讲会保守一些，初始堆空间会小一些，使用串行的垃圾回收器，它的目标是为了让JVM的启动速度更快，但运行速度会比Serverm模式慢些。
• JVM在启动的时候会根据硬件和操作系统自动选择使用Server还是Client类型的JVM。
• 32位操作系统 如果是Windows系统，不论硬件配置如何，都默认使用Client类型的JVM。 如果是其他操作系统上，机器配置有2GB以上的内存同时有2个以上CPU的话默认使用server 模式，否则使用client模式。
• 64位操作系统
• 只有server类型，不支持client类型。

测试：

[root@node01 test]# java -client -showversion TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)
dev

[root@node01 test]# java -server -showversion TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)
dev

#由于机器是64位系统，所以不支持client模式

2.3 -X参数

2.3.1 参数介绍

jvm的-X参数是非标准参数，在不同版本的jvm中，参数可能会有所不同，可以通过java - X查看非标准参数。

[root@node01 test]# java -X
    -Xmixed 混合模式执行 (默认)
    -Xint 仅解释模式执行
    -Xbootclasspath:<用 : 分隔的目录和 zip/jar 文件> 设置搜索路径以引导类和资源
    -Xbootclasspath/a:<用 : 分隔的目录和 zip/jar 文件> 附加在引导类路径末尾
    -Xbootclasspath/p:<用 : 分隔的目录和 zip/jar 文件> 置于引导类路径之前
    -Xdiag 显示附加诊断消息
    -Xnoclassgc 禁用类垃圾收集
    -Xincgc 启用增量垃圾收集
    -Xloggc:<file> 将 GC 状态记录在文件中 (带时间戳)
    -Xbatch 禁用后台编译
    -Xms<size> 设置初始 Java 堆大小
    -Xmx<size> 设置最大 Java 堆大小
    -Xss<size> 设置 Java 线程堆栈大小
    -Xprof 输出 cpu 配置文件数据
    -Xfuture 启用最严格的检查, 预期将来的默认值
    -Xrs 减少 Java/VM 对操作系统信号的使用 (请参阅文档)
    -Xcheck:jni 对 JNI 函数执行其他检查
    -Xshare:off 不尝试使用共享类数据
    -Xshare:auto 在可能的情况下使用共享类数据 (默认)
    -Xshare:on 要求使用共享类数据, 否则将失败。
    -XshowSettings 显示所有设置并继续
    -XshowSettings:all显示所有设置并继续
    -XshowSettings:vm 显示所有与 vm 相关的设置并继续
    -XshowSettings:properties 显示所有属性设置并继续
    -XshowSettings:locale 显示所有与区域设置相关的设置并继续

-X 选项是非标准选项, 如有更改, 恕不另行通知。

2.3.2 -Xint、 -Xcomp、 -Xmixed

• 在解释模式(interpreted mode)下，-Xint标记会强制JVM执行所有的字节码，当然这会降低运行速度，通常低10倍或更多。
• -Xcomp参数与它（-Xint）正好相反，JVM在第一次使用时会把所有的字节码编译成本地代码，从而带来最大程度的优化。 然而，很多应用在使用-Xcomp也会有一些性能损失，当然这比使用-Xint损失的少，原因是-xcomp没有让JVM启用JIT编译器的全部功能。JIT编译器可以对是否需要编译做判断，如果所有代码都进行编译的话，对于一些只执行一次的代码就没有意义了。
• -Xmixed是混合模式，将解释模式与编译模式进行混合使用，由jvm自己决定，这是jvm默认的模式，也是推荐使用的模式。

示例：强制设置运行模式

#强制设置为解释模式
[root@node01 test]# java -showversion -Xint TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, interpreted mode)
dev

#强制设置为编译模式
[root@node01 test]# java -showversion -Xcomp TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, compiled mode)
dev
#注意：编译模式下，第一次执行会比解释模式下执行慢一些，注意观察。

#默认的混合模式
[root@node01 test]# java -showversion TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)
dev

2.4 -XX参数

-XX参数也是非标准参数，主要用于jvm的调优和debug操作。 -XX参数的使用有2种方式，一种是boolean类型，一种是非boolean类型： boolean类型 ​ 格式：-XX:[+-] ​ 如：-XX:+DisableExplicitGC 表示禁用手动调用gc操作，也就是说调用System.gc()无效 非boolean类型 ​ 格式：-XX: ​ 如：-XX:NewRatio=1 表示新生代和老年代的比值

用法：

[root@node01 test]# java -showversion -XX:+DisableExplicitGC TestJVM
java version "1.8.0_141"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)

dev

2.5 -Xms与-Xmx参数

-Xms与-Xmx分别是设置jvm的堆内存的初始大小和最大大小。 -Xmx2048m：等价于-XX:MaxHeapSize，设置JVM最大堆内存为2048M。 -Xms512m：等价于-XX:InitialHeapSize，设置JVM初始堆内存为512M。 适当的调整jvm的内存大小，可以充分利用服务器资源，让程序跑的更快。

示例：

[root@node01 test]# java -Xms512m -Xmx2048m TestJVM
dev

2.6 查看jvm的运行参数

有些时候我们需要查看jvm的运行参数，这个需求可能会存在2种情况： 第一，运行java命令时打印出运行参数； 第二，查看正在运行的java进程的参数；

2.6.1 运行java命令时打印参数

运行java命令时打印参数，需要添加-XX:+PrintFlagsFinal参数即可。

[root@node01 test]# java -XX:+PrintFlagsFinal -version
[Global flags]
    uintx AdaptiveSizeDecrementScaleFactor = 4 
        {product}
    uintx AdaptiveSizeMajorGCDecayTimeScale = 10 
        {product}
    uintx AdaptiveSizePausePolicy = 0
        {product}
    uintx AdaptiveSizePolicyCollectionCostMargin = 50 
        {product}
    uintx AdaptiveSizePolicyInitializingSteps = 20 
        {product}
    uintx AdaptiveSizePolicyOutputInterval = 0 
        {product}
    uintx AdaptiveSizePolicyWeight = 10 
        {product}
    uintx AdaptiveSizeThroughPutPolicy = 0 
        {product}
    uintx AdaptiveTimeWeight = 25 
        {product}
    bool AdjustConcurrency = false 
        {product}
    bool AggressiveOpts = false 
        {product}
    intx AliasLevel = 3
        {C2 product}
    bool AlignVector = true
        {C2 product}
    intx AllocateInstancePrefetchLines = 1 
        {product}
    intx AllocatePrefetchDistance = 256 
        {product}
    intx AllocatePrefetchInstr = 0 
        {product}

    …………………………略…………………………………………

    bool UseXmmI2D = false
        {ARCH product}
    bool UseXmmI2F = false
        {ARCH product}
    bool UseXmmLoadAndClearUpper = true 
        {ARCH product}
    bool UseXmmRegToRegMoveAll = true 
        {ARCH product}
    bool VMThreadHintNoPreempt = false 
        {product}
    intx VMThreadPriority = -1
        {product}
    intx VMThreadStackSize = 1024
        {pd product}
    intx ValueMapInitialSize = 11
        {C1 product}
    intx ValueMapMaxLoopSize = 8
        {C1 product}
    intx ValueSearchLimit = 1000
        {C2 product}
    bool VerifyMergedCPBytecodes = true 
        {product}
    bool VerifySharedSpaces = false 
        {product}
    intx WorkAroundNPTLTimedWaitHang = 1 
        {product}
    uintx YoungGenerationSizeIncrement = 20 
        {product}
    uintx YoungGenerationSizeSupplement = 80 
        {product}
    uintx YoungGenerationSizeSupplementDecay = 8 
        {product}
    uintx YoungPLABSize = 4096
        {product}
    bool ZeroTLAB = false
        {product}
    intx hashCode = 5
        {product}

    java version "1.8.0_141"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)

由上述的信息可以看出，参数有boolean类型和数字类型，值的操作符是=或:=，分别代 表默认值和被修改的值。

示例：

java -XX:+PrintFlagsFinal -XX:+VerifySharedSpaces -version
    intx ValueMapInitialSize = 11 {C1 product}
    intx ValueMapMaxLoopSize = 8 {C1 product}
    intx ValueSearchLimit = 1000 {C2 product}
    bool VerifyMergedCPBytecodes = true {product}
    bool VerifySharedSpaces := true {product}
    intx WorkAroundNPTLTimedWaitHang = 1 {product}
    uintx YoungGenerationSizeIncrement = 20 {product} 
    uintx YoungGenerationSizeSupplement = 80 {product} 
    uintx YoungGenerationSizeSupplementDecay = 8 {product} 
    uintx YoungPLABSize = 4096 {product}
    bool ZeroTLAB = false {product}
    intx hashCode = 5 {product}

    java version "1.8.0_141"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_141-b15)
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.141-b15, mixed mode)

    #可以看到VerifySharedSpaces这个参数已经被修改了。

2.6.2 查看正在运行的jvm参数

如果想要查看正在运行的jvm就需要借助于jinfo命令查看。 首先，启动一个tomcat用于测试，来观察下运行的jvm参数。

cd /tmp/
rz 上传
tar -xvf apache-tomcat-7.0.57.tar.gz
cd apache-tomcat-7.0.57
cd bin/
./startup.sh

#http://192.168.40.133:8080/ 进行访问

访问成功：

#查看所有的参数，用法：jinfo -flags <进程id>
#通过jps 或者 jps -l 查看java进程
[root@node01 bin]# jps
6346 Jps
6219 Bootstrap
[root@node01 bin]# jps -l
6358 sun.tools.jps.Jps
6219 org.apache.catalina.startup.Bootstrap
[root@node01 bin]#

[root@node01 bin]# jinfo -flags 6219
Attaching to process ID 6219, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.141-b15
Non-default VM flags: -XX:CICompilerCount=2 -XX:InitialHeapSize=31457280 -XX:MaxHeapSize=488636416 -XX:MaxNewSize=162529280 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=10485760 -XX:OldSize=20971520 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -
XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:+UseParallelGC Command line: 
-Djava.util.logging.config.file=/tmp/apache-tomcat-
7.0.57/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Djava.endorsed.dirs=/tmp/apache-tomcat-7.0.57/endorsed -
Dcatalina.base=/tmp/apache-tomcat-7.0.57 -Dcatalina.home=/tmp/apache-tomcat-7.0.57 -Djava.io.tmpdir=/tmp/apache-tomcat-7.0.57/temp

#查看某一参数的值，用法：jinfo -flag <参数名> <进程id> 
[root@node01 bin]# jinfo -flag MaxHeapSize 6219 -XX:MaxHeapSize=488636416

3. jvm的内存模型

jvm的内存模型在1.7和1.8有较大的区别，虽然本套课程是以1.8为例进行讲解，但是我们也是需要对1.7的内存模型有所了解，所以接下里，我们将先学习1.7再学习1.8的内存模型。

3.1 jdk1. 7的堆内存模型

Young 年轻区（代） Young区被划分为三部分，Eden区和两个大小严格相同的Survivor区，其中，Survivor区间中，某一时刻只有其中一个是被使用的，另外一个留做垃圾收集时复制对象用，在Eden区间变满的时候， GC就会将存活的对象移到空闲的Survivor区间中，根据JVM的策略，在经过几次垃圾收集后，任然存活于Survivor的对象将被移动到Tenured区间。

Tenured 年老区 Tenured区主要保存生命周期长的对象，一般是一些老的对象，当一些对象在Young复制转移一定的次数以后，对象就会被转移到Tenured区，一般如果系统中用了application级别的缓存，缓存中的对象往往会被转移到这一区间。

Perm 永久区 Perm代主要保存class,method,filed对象，这部份的空间一般不会溢出，除非一次性加载了很多的类，不过在涉及到热部署的应用服务器的时候，有时候会遇到java.lang.OutOfMemoryError : PermGen space 的错误，造成这个错误的很大原因就有可能是每次都重新部署，但是重新部署后，类的class没有被卸载掉，这样就造成了大量的class对象保存在了permq中，这种情况下，一般重新启动应用服务器可以解决问题。

Virtual区： 最大内存和初始内存的差值，就是Virtual区。

3.2 jdk1. 8的堆内存模型

由上图可以看出，jdk1.8的内存模型是由2部分组成，年轻代 + 年老代。 年轻代：Eden + 2*Survivor 年老代：OldGen

在jdk1.8中变化最大的Perm区，用Metaspace（元数据空间）进行了替换。

需要特别说明的是：Metaspace所占用的内存空间不是在虚拟机内部，而是在本地内存空间中，这也是与1.7的永久代最大的区别所在。

3.3 为什么要废弃1. 7中的永久区？

官网给出了解释：http://openjdk.java.net/jeps/122 This is part of the JRockit and Hotspot convergence effort. JRockit customers do not need to configure the permanent generation (since JRockit does not have a permanent generation) and are accustomed to not configuring the permanent generation. 移除永久代是为融合HotSpot JVM与 JRockit VM而做出的努力，因为JRockit没有永久代，不需要配置永久代。

现实使用中，由于永久代内存经常不够用或发生内存泄露，爆出异常java.lang.OutOfMemoryError:PermGen。

基于此，将永久区废弃，而改用元空间，改为了使用本地内存空间。

3.4 通过jstat命令进行查看堆内存使用情况

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。命令的格式如下： jstat [-命令选项][vmid] [间隔时间/毫秒][查询次数]

3.4.1 查看class加载统计

[root@node01 ~]# jps
7080 Jps
6219 Bootstrap

[root@node01 ~]# jstat -class 6219
Loaded  Bytes   Unloaded    Bytes   Time 3273    7122.3  0           0.0     3.98

说明： Loaded：加载class的数量 Bytes：所占用空间大小 Unloaded：未加载数量 Bytes：未加载占用空间 Time：时间

3.4.2 查看编译统计

[root@node01 ~]# jstat -compiler 6219
Compiled Failed Invalid Time FailedType FailedMethod
2376    1       0       8.04 1 org/apache/tomcat/util/IntrospectionUtils setProperty

说明： Compiled：编译数量。 Failed：失败数量 Invalid：不可用数量 Time：时间 FailedType：失败类型 FailedMethod：失败的方法

3.4.3 垃圾回收统计

[root@node01 ~]# jstat -gc 6219
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3560.4 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323

#也可以指定打印的间隔和次数，每1秒中打印一次，共打印5次 
[root@node01 ~]# jstat -gc 6219 1000 5
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3917.3 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3917.3 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3917.3 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3917.3 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323
9216.0 8704.0 0.0 6127.3 62976.0 3917.3 33792.0 20434.9 23808.0 23196.1 2560.0 2361.6 7 1.078 1 0.244 1.323

说明： S0C：第一个Survivor区的大小（KB） S1C：第二个Survivor区的大小（KB） S0U：第一个Survivor区的使用大小（KB） S1U：第二个Survivor区的使用大小（KB） EC：Eden区的大小（KB） EU：Eden区的使用大小（KB） OC：Old区大小（KB） OU：Old使用大小（KB） MC：方法区大小（KB） MU：方法区使用大小（KB） CCSC：压缩类空间大小（KB） CCSU：压缩类空间使用大小（KB） YGC：年轻代垃圾回收次数 YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间 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

4. jmap的使用以及内存溢出分析

前面通过jstat可以对jvm堆的内存进行统计分析，而jmap可以获取到更加详细的内容，如：内存使用情况的汇总、对内存溢出的定位与分析。

4.1 查看内存使用情况

[root@node01 ~]# jmap -heap 6219
Attaching to process ID 6219, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.141-b15

using thread-local object allocation.
Parallel GC with 2 thread(s)

Heap Configuration: #堆内存配置信息
    MinHeapFreeRatio = 0
    MaxHeapFreeRatio = 100
    MaxHeapSize = 488636416 (466.0MB)
    NewSize = 10485760 (10.0MB)
    MaxNewSize = 162529280 (155.0MB)
    OldSize = 20971520 (20.0MB)
    NewRatio = 2
    SurvivorRatio = 8
    MetaspaceSize = 21807104 (20.796875MB) 
    CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB) 
    MaxMetaspaceSize = 17592186044415 MB 
    G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)

Heap Usage: # 堆内存的使用情况
PS Young Generation #年轻代
Eden Space:
    capacity = 123731968 (118.0MB)
    used = 1384736 (1.320587158203125MB) 
    free = 122347232 (116.67941284179688MB) 
    1.1191416594941737% used
From Space:
    capacity = 9437184 (9.0MB)
    used = 0 (0.0MB)
    free = 9437184 (9.0MB)
    0.0% used
To Space:
    capacity = 9437184 (9.0MB)
    used = 0 (0.0MB)
    free = 9437184 (9.0MB)

    0.0% used
PS Old Generation #年老代
    capacity = 28311552 (27.0MB)
    used = 13698672 (13.064071655273438MB) 
    free = 14612880 (13.935928344726562MB) 
    48.38545057508681% used

13648 interned Strings occupying 1866368 bytes.

4.2 查看内存中对象数量及大小

#查看所有对象，包括活跃以及非活跃的 jmap -histo <pid> | more #查看活跃对象 jmap 
-histo:live <pid> | more [root@node01 ~]# jmap -histo:live 6219 | more num 
#instances #bytes class name ---------------------------------------------- 
1:37437 7914608 [C 2: 34916 837984 java.lang.String 3: 884 654848 [B 4: 17188 550016 java.util.HashMap$Node 5: 3674 424968 java.lang.Class 6: 6322 395512 [Ljava.lang.Object; 7: 3738 328944 java.lang.reflect.Method 8: 1028 208048
[Ljava.util.HashMap$Node; 9: 2247 144264 [I 10: 4305 137760 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node 11: 1270 109080 [Ljava.lang.String; 12: 64 84128
[Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node; 13: 1714 82272 java.util.HashMap 14: 3285 70072 [Ljava.lang.Class; 15: 2888 69312 java.util.ArrayList 16: 3983 63728 java.lang.Object 17: 1271 61008 org.apache.tomcat.util.digester.CallMethodRule 18: 1518 60720 java.util.LinkedHashMap$Entry 19: 1671 53472 com.sun.org.apache.xerces.internal.xni.QName 20: 88 50880 [Ljava.util.WeakHashMap$Entry; 21: 618 49440 java.lang.reflect.Constructor
22: 1545 49440 java.util.Hashtable$Entry 23: 1027 41080 java.util.TreeMap$Entry 24: 846 40608 org.apache.tomcat.util.modeler.AttributeInfo 25: 142 38032 [S
26: 946 37840 java.lang.ref.SoftReference 27: 226 36816 [[C 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 #对象说明 B byte C char D double F float I int J long Z boolean [ 数组，如[I表示int[] [L+类名 其他对象

4.3 将内存使用情况dump到文件中

有些时候我们需要将jvm当前内存中的情况dump到文件中，然后对它进行分析，jmap也是支持dump到文件中的。

#用法：
jmap -dump:format=b,file=dumpFileName <pid>
#示例
jmap -dump:format=b,file=/tmp/dump.dat 6219

可以看到已经在/tmp下生成了dump.dat的文件。

4.4 通过jhat对dump文件进行分析

在上一小节中，我们将jvm的内存dump到文件中，这个文件是一个二进制的文件，不方便查看，这时我们可以借助于jhat工具进行查看。

#用法：
 jhat -port <port> <file>

#示例：

[root@node01 tmp]# jhat -port 9999 /tmp/dump.dat
Reading from /tmp/dump.dat...
Dump file created Mon Sep 10 01:04:21 CST 2018
Snapshot read, resolving...
Resolving 204094 objects...
Chasing references, expect 40
dots........................................
Eliminating duplicate references........................................
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 9999
Server is ready.

打开浏览器进行访问：http://192.168.40.133:9999/

在最后面有OQL查询功能。

4.5 通过MAT工具对dump文件进行分析

4.5.1 MAT工具介绍

MAT(Memory Analyzer Tool)，一个基于Eclipse的内存分析工具，是一个快速、功能丰富的JAVA heap分析工具，它可以帮助我们查找内存泄漏和减少内存消耗。使用内存分析工具从众多的对象中进行分析，快速的计算出在内存中对象的占用大小，看看是谁阻止了垃圾收集器的回收工作，并可以通过报表直观的查看到可能造成这种结果的对象。

官网地址：https://www.eclipse.org/mat/

4.5.2 下载安装

下载地址：https://www.eclipse.org/mat/downloads.php

将下载得到的MemoryAnalyzer-1.8.0.20180604-win32.win32.x86_64.zip进行解压：

4.5.3 使用

查看对象以及它的依赖：

查看可能存在内存泄露的分析：

5 实战： 内存溢出的定位与分析

内存溢出在实际的生产环境中经常会遇到，比如，不断的将数据写入到一个集合中，出现了死循环，读取超大的文件等等，都可能会造成内存溢出。

如果出现了内存溢出，首先我们需要定位到发生内存溢出的环节，并且进行分析，是正 常还是非正常情况，如果是正常的需求，就应该考虑加大内存的设置，如果是非正常需求，那么就要对代码进行修改，修复这个bug。

首先，我们得先学会如何定位问题，然后再进行分析。如何定位问题呢，我们需要借助于jmap与MAT工具进行定位分析。

接下来，我们模拟内存溢出的场景。

5.1 模拟内存溢出

编写代码，向List集合中添加100万个字符串，每个字符串由1000个UUID组成。如果程序能够正常执行，最后打印ok。

package com.dev.jvm;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
public class TestJvmOutOfMemory {
    public static void main(String[] args) { 
        List<Object> list = new ArrayList<>(); 
        for (int i = 0; i < 10000000; i++) { 
            String str = "";
            for (int j = 0; j < 1000; j++) { 
                str += UUID.randomUUID().toString(); 
            }
            list.add(str);
        }
        System.out.println("ok");
    }
}

为了演示效果，我们将设置执行的参数，这里使用的是Idea编辑器。

#参数如下：
-Xms8m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

5.2 运行测试

测试结果如下：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

Dumping heap to java_pid5348.hprof ...

Heap dump file created [8137186 bytes in 0.032 secs]

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3332)

at
java.lang.AbstractStringBuilder.ensureCapacityInternal(AbstractStringBuilder.java:124)

at java.lang.AbstractStringBuilder.append(AbstractStringBuilder.java:448)

at java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:136)

at com.dev.jvm.TestJvmOutOfMemory.main(TestJvmOutOfMemory.java:14)

Process finished with exit code 1

可以看到，当发生内存溢出时，会dump文件到java_pid5348.hprof。

5.3 导入到MAT工具中进行分析

可以看到，有91.03%的内存由Object[]数组占有，所以比较可疑。 分析：这个可疑是正确的，因为已经有超过90%的内存都被它占有，这是非常有可能出现内存溢出的。

查看详情：

可以看到集合中存储了大量的uuid字符串。

6. jstack的使用

有些时候我们需要查看下jvm中的线程执行情况，比如，发现服务器的CPU的负载突然增高了、出现了死锁、死循环等，我们该如何分析呢？

由于程序是正常运行的，没有任何的输出，从日志方面也看不出什么问题，所以就需要看下jvm的内部线程的执行情况，然后再进行分析查找出原因。

这个时候，就需要借助于jstack命令了，jstack的作用是将正在运行的jvm的线程情况进行快照，并且打印出来：

#用法：jstack
[root@node01 bin]# jstack 2203
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.141-b15 mixed
mode):
    
"Attach Listener" #24 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007fabb4001000

nid=0x906 waiting on condition [0x0000000000000000]

java.lang.Thread.State: RUNNABLE

"http-bio-8080-exec-5" #23 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fabb057c000

nid=0x8e1 waiting on condition [0x00007fabd05b8000]

java.lang.Thread.State: WAITING (parking)

at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)

- parking to wait for <0x00000000f8508360> (a

java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)

at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)

at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:442)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:104)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:32)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java
:1134)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.jav
a:624)
at
org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread
.java:61)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-exec-4" #22 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fab9c113800
nid=0x8e0 waiting on condition [0x00007fabd06b9000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000f8508360> (a
java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at
java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.awa
it(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
at
java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:44
2)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:104)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:32)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1100
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java
:1134)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.jav
a:624)
at
org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread
.java:61)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-exec-3" #21 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000001aeb800
nid=0x8df waiting on condition [0x00007fabd09ba000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000f8508360> (a
java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at
java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.awa
it(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
at
java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:44
2)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:104)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:32)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1
074)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java
:1134)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.jav
a:624)
at
org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread
.java:61)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-exec-2" #20 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000001aea000
nid=0x8de waiting on condition [0x00007fabd0abb000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000f8508360> (a
java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at
java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.awa
it(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
at
java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:44
2)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:104)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:32)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1
074)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java
:1134)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.jav
a:624)
at
org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread
.java:61)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-exec-1" #19 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000001ae8800
nid=0x8dd waiting on condition [0x00007fabd0bbc000]
java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- parking to wait for <0x00000000f8508360> (a
java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
at
java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.awa
it(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
at
java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:44
2)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:104)
at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:32)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1
074)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java

:1134)
at
java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.jav
a:624)
at
org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread
.java:61)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"ajp-bio-8009-AsyncTimeout" #17 daemon prio=5 os_prio=0
tid=0x00007fabe8128000 nid=0x8d0 waiting on condition
[0x00007fabd0ece000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at
at
org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint$AsyncTimeout.run(JIoEndpoint.java:
152)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"ajp-bio-8009-Acceptor-0" #16 daemon prio=5 os_prio=0
tid=0x00007fabe82d4000 nid=0x8cf runnable [0x00007fabd0fcf000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.PlainSocketImpl.socketAccept(Native Method)
at
java.net.AbstractPlainSocketImpl.accept(AbstractPlainSocketImpl.java:409)
at java.net.ServerSocket.implAccept(ServerSocket.java:545)
at java.net.ServerSocket.accept(ServerSocket.java:513)
at
org.apache.tomcat.util.net.DefaultServerSocketFactory.acceptSocket(Defaul
tServerSocketFactory.java:60)
at
org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint$Acceptor.run(JIoEndpoint.java:220)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-AsyncTimeout" #15 daemon prio=5 os_prio=0
tid=0x00007fabe82d1800 nid=0x8ce waiting on condition
[0x00007fabd10d0000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at
org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint$AsyncTimeout.run(JIoEndpoint.java:
152)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"http-bio-8080-Acceptor-0" #14 daemon prio=5 os_prio=0
tid=0x00007fabe82d0000 nid=0x8cd runnable [0x00007fabd11d1000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.PlainSocketImpl.socketAccept(Native Method)
at
java.net.AbstractPlainSocketImpl.accept(AbstractPlainSocketImpl.java:409)
at java.net.ServerSocket.implAccept(ServerSocket.java:545)
at java.net.ServerSocket.accept(ServerSocket.java:513)
at
org.apache.tomcat.util.net.DefaultServerSocketFactory.acceptSocket(Defaul
tServerSocketFactory.java:60)
at
org.apache.tomcat.util.net.JIoEndpoint$Acceptor.run(JIoEndpoint.java:220)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"ContainerBackgroundProcessor[StandardEngine[Catalina]]" #13 daemon
prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fabe82ce000 nid=0x8cc waiting on condition
[0x00007fabd12d2000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at
org.apache.catalina.core.ContainerBase$ContainerBackgroundProcessor.run(C
ontainerBase.java:1513)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"GC Daemon" #10 daemon prio=2 os_prio=0 tid=0x00007fabe83b4000 nid=0x8b3
in Object.wait() [0x00007fabd1c2f000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000e315c2d0> (a sun.misc.GC$LatencyLock)
at sun.misc.GC$Daemon.run(GC.java:117)
- locked <0x00000000e315c2d0> (a sun.misc.GC$LatencyLock)
"Service Thread" #7 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007fabe80c3800
nid=0x8a5 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"C1 CompilerThread1" #6 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007fabe80b6800
nid=0x8a4 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"C2 CompilerThread0" #5 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007fabe80b3800
nid=0x8a3 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Signal Dispatcher" #4 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007fabe80b2000
nid=0x8a2 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Finalizer" #3 daemon prio=8 os_prio=0 tid=0x00007fabe807f000 nid=0x8a1
in Object.wait() [0x00007fabd2a67000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000e3162918> (a
java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:143)
- locked <0x00000000e3162918> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:164)
at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(Finalizer.java:209)
"Reference Handler" #2 daemon prio=10 os_prio=0 tid=0x00007fabe807a800
nid=0x8a0 in Object.wait() [0x00007fabd2b68000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000e3162958> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
at java.lang.ref.Reference.tryHandlePending(Reference.java:191)
- locked <0x00000000e3162958> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:153)
"main" #1 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007fabe8009000 nid=0x89c runnable
[0x00007fabed210000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.PlainSocketImpl.socketAccept(Native Method)
at
java.net.AbstractPlainSocketImpl.accept(AbstractPlainSocketImpl.java:409)
at java.net.ServerSocket.implAccept(ServerSocket.java:545)
at java.net.ServerSocket.accept(ServerSocket.java:513)
at
org.apache.catalina.core.StandardServer.await(StandardServer.java:453)
at org.apache.catalina.startup.Catalina.await(Catalina.java:777)
at org.apache.catalina.startup.Catalina.start(Catalina.java:723)
at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
at
sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java
:62)
at
sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorI
mpl.java:43)
at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
at org.apache.catalina.startup.Bootstrap.start(Bootstrap.java:321)
at org.apache.catalina.startup.Bootstrap.main(Bootstrap.java:455)
at org.apache.catalina.startup.Bootstrap.main(Bootstrap.java:455)
"VM Thread" os_prio=0 tid=0x00007fabe8073000 nid=0x89f runnable
"GC task thread#0 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007fabe801e000
nid=0x89d runnable
"GC task thread#1 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007fabe8020000
nid=0x89e runnable
"VM Periodic Task Thread" os_prio=0 tid=0x00007fabe80d6800 nid=0x8a6
waiting on condition
JNI global references: 43

6.1 线程的状态

在Java中线程的状态一共被分成6种： 初始态（NEW） ​ 创建一个Thread对象，但还未调用start()启动线程时，线程处于初始态。

运行态（RUNNABLE），在Java中，运行态包括 就绪态 和 运行态。 就绪态 该状态下的线程已经获得执行所需的所有资源，只要CPU分配执行权就能运行。 所有就绪态的线程存放在就绪队列中。 ​ 运行态 获得CPU执行权，正在执行的线程。 由于一个CPU同一时刻只能执行一条线程，因此每个CPU每个时刻只有一条运行态的线程。

阻塞态（BLOCKED） ​ 当一条正在执行的线程请求某一资源失败时，就会进入阻塞态。 ​ 而在Java中，阻塞态专指请求锁失败时进入的状态。 ​ 由一个阻塞队列存放所有阻塞态的线程。 ​ 处于阻塞态的线程会不断请求资源，一旦请求成功，就会进入就绪队列，等待执行。

等待态（WAITING） ​ 当前线程中调用wait、join、park函数时，当前线程就会进入等待态。 ​ 也有一个等待队列存放所有等待态的线程。 ​ 线程处于等待态表示它需要等待其他线程的指示才能继续运行。 进入等待态的线程会释放CPU执行权，并释放资源（如：锁）

超时等待态（TIMED_WAITING） ​ 当运行中的线程调用sleep(time)、wait、join、parkNanos、parkUntil时，就会进入该状态； ​ 它和等待态一样，并不是因为请求不到资源，而是主动进入，并且进入后需要其他线程唤醒； ​ 进入该状态后释放CPU执行权 和 占有的资源。 ​ 与等待态的区别：到了超时时间后自动进入阻塞队列，开始竞争锁。

终止态（TERMINATED） ​ 线程执行结束后的状态。

6.2 实战： 死锁问题

如果在生产环境发生了死锁，我们将看到的是部署的程序没有任何反应了，这个时候我们可以借助jstack进行分析，下面我们实战下查找死锁的原因。

6.2.1 构造死锁

编写代码，启动2个线程，Thread1拿到了obj1锁，准备去拿obj2锁时，obj2已经被Thread2锁定，所以发送了死锁。

public class TestDeadLock {
  private static Object obj1 = new Object();
  private static Object obj2 = new Object();
  public static void main(String[] args) {
    new Thread(new Thread1()).start();
    new Thread(new Thread2()).start();
  }
  private static class Thread1 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
      synchronized (obj1){
        System.out.println("Thread1 拿到了 obj1 的锁！");
        try {
          // 停顿2秒的意义在于，让Thread2线程拿到obj2的锁
          Thread.sleep(2000);
        }
        catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        synchronized (obj2){
          System.out.println("Thread1 拿到了 obj2 的锁！");
        }
      }
    }
  }
  private static class Thread2 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
      synchronized (obj2){
        System.out.println("Thread2 拿到了 obj2 的锁！");
        try {
          // 停顿2秒的意义在于，让Thread1线程拿到obj1的锁
          Thread.sleep(2000);
        }
        catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        synchronized (obj1){
          System.out.println("Thread2 拿到了 obj1 的锁！");
        }
      }
    }
  }
}

6.2.2 在linux上运行

[root@node01 test]# javac TestDeadLock.java
[root@node01 test]# ll5
总用量 28
-rw-r--r--. 1 root root 184 9月 11 10:39 TestDeadLock$1.class
-rw-r--r--. 1 root root 843 9月 11 10:39 TestDeadLock.class
-rw-r--r--. 1 root root 1567 9月 11 10:39 TestDeadLock.java
-rw-r--r--. 1 root root 1078 9月 11 10:39 TestDeadLock$Thread1.class
-rw-r--r--. 1 root root 1078 9月 11 10:39 TestDeadLock$Thread2.class
-rw-r--r--. 1 root root 573 9月 9 10:21 TestJVM.class
-rw-r--r--. 1 root root 261 9月 9 10:21 TestJVM.java
[root@node01 test]# java TestDeadLock
Thread1 拿到了 obj1 的锁！
Thread2 拿到了 obj2 的锁！
#这里发生了死锁，程序一直将等待下去

6.2.3 使用jstack进行分析

[root@node01 ~]# jstack 3256
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.141-b15 mixed
mode):
"Attach Listener" #11 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f5bfc001000
nid=0xcff waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"DestroyJavaVM" #10 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c008800 nid=0xcb9
waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Thread-1" #9 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0e9000 nid=0xcc5 waiting
for monitor entry [0x00007f5c1c7f6000]
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at TestDeadLock$Thread2.run(TestDeadLock.java:47)
- waiting to lock <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"Thread-0" #8 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0e7000 nid=0xcc4 waiting
for monitor entry [0x00007f5c1c8f7000]
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at TestDeadLock$Thread1.run(TestDeadLock.java:27)
- waiting to lock <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"Service Thread" #7 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0d3000
nid=0xcc2 runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"C1 CompilerThread1" #6 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0b6000
nid=0xcc1 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"C2 CompilerThread0" #5 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0b3000
nid=0xcc0 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Signal Dispatcher" #4 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0b1800
nid=0xcbf runnable [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
"Finalizer" #3 daemon prio=8 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c07e800 nid=0xcbe
in Object.wait() [0x00007f5c1cdfc000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000f6508ec8> (a
java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:143)
- locked <0x00000000f6508ec8> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:164)
at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(Finalizer.java:209)
"Reference Handler" #2 daemon prio=10 os_prio=0 tid=0x00007f5c2c07a000
nid=0xcbd in Object.wait() [0x00007f5c1cefd000]
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000f6506b68> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
at java.lang.ref.Reference.tryHandlePending(Reference.java:191)
- locked <0x00000000f6506b68> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:153)
"VM Thread" os_prio=0 tid=0x00007f5c2c072800 nid=0xcbc runnable
"GC task thread#0 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f5c2c01d800
nid=0xcba runnable
"GC task thread#1 (ParallelGC)" os_prio=0 tid=0x00007f5c2c01f800
nid=0xcbb runnable
"VM Periodic Task Thread" os_prio=0 tid=0x00007f5c2c0d6800 nid=0xcc3
waiting on condition
JNI global references: 6
Found one Java-level deadlock:
=============================
"Thread-1":
waiting to lock monitor 0x00007f5c080062c8 (object 0x00000000f655dc40,
a java.lang.Object),
which is held by "Thread-0"
"Thread-0":
waiting to lock monitor 0x00007f5c08004e28 (object 0x00000000f655dc50,
a java.lang.Object),
which is held by "Thread-1"
Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"Thread-1":
at TestDeadLock$Thread2.run(TestDeadLock.java:47)
- waiting to lock <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"Thread-0":
at TestDeadLock$Thread1.run(TestDeadLock.java:27)
- waiting to lock <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Found 1 deadlock.
在输出的信息中，已经看到，发现了1个死锁，关键看这个：
"Thread-1":
at TestDeadLock$Thread2.run(TestDeadLock.java:47)
- waiting to lock <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"Thread-0":
at TestDeadLock$Thread1.run(TestDeadLock.java:27)
- waiting to lock <0x00000000f655dc50> (a java.lang.Object)
- locked <0x00000000f655dc40> (a java.lang.Object)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

可以清晰的看到： Thread2获取了 <0x00000000f655dc50> 的锁，等待获取 <0x00000000f655dc40>这个锁 Thread1获取了 <0x00000000f655dc40> 的锁，等待获取 <0x00000000f655dc50>这个锁 由此可见，发生了死锁。

7. VisualVM工具的使用

VisualVM，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)。

VisualVM使用简单，几乎0配置，功能还是比较丰富的，几乎囊括了其它JDK自带命令的所有功能:

• 内存信息

• 线程信息

• Dump堆（本地进程）

• Dump线程（本地进程）

• 打开堆Dump。堆Dump可以用jmap来生成。

• 打开线程Dump

• 生成应用快照（包含内存信息、线程信息等等）

• 性能分析。CPU分析（各个方法调用时间，检查哪些方法耗时多），内存分析（各类对象占用的内存，检查哪些类占用内存多）

• ……

  ​

7.1 启动

在jdk的安装目录的bin目录下，找到jvisualvm.exe，双击打开即可。

7.2 查看本地进程

7.3 查看CPU、 内存、 类、 线程运行信息

7.4 查看线程详情

也可以点击右上角Dump按钮，将线程的信息导出，其实就是执行的jstack命令。

发现，显示的内容是一样的。

7.5 抽样器

抽样器可以对CPU、内存在一段时间内进行抽样，以供分析。

7.6 监控远程的jvm

VisualJVM不仅是可以监控本地jvm进程，还可以监控远程的jvm进程，需要借助于JMX技术实现。

7.6.1 什么是JMX？

JMX（Java Management Extensions，即Java管理扩展）是一个为应用程序、设备、系统等植入管理功能的框架。JMX可以跨越一系列异构操作系统平台、系统体系结构和网络传输协议，灵活的开发无缝集成的系统、网络和服务管理应用。

7.6.2 监控远程的tomcat

想要监控远程的tomcat，就需要在远程的tomcat进行对JMX配置，方法如下：

#在tomcat的bin目录下，修改catalina.sh，添加如下的参数
JAVA_OPTS="-Dcom.sun.management.jmxremote 
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false 
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false"

#这几个参数的意思是： 
#-Dcom.sun.management.jmxremote ：允许使用JMX远程管理 
#-Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 ：JMX远程连接端口 
#-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false ：不进行身份认证，任何用户都可 以连接 
#-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false ：不使用ssl

保存退出，重启tomcat。

7.6.3 使用VisualJVM连接远程tomcat

添加远程主机：

在一个主机下可能会有很多的jvm需要监控，所以接下来要在该主机上添加需要监控的jvm：

连接成功。使用方法和前面就一样了，就可以和监控本地jvm进程一样，监控远程的tomcat进程。

线程状态说明：

运行状态:即线程正在运行 休眠状态:即线程在休眠 等待状态:即调用Object.wait的线程，此处要注意，condtion.await并不是此状态,而是下面的状态。 驻留状态:调用了LockSupport.park的线程就是此状态，常见的有如下

Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
Condition condition = lock.newCondition();
condition.await();

监视状态:synchrnoiezed获取锁被阻塞时的状态