你不知道的Java秘密Word格式文档下载.docx

1、多数还没有更新到Java 6，因此这篇文章主要介绍JConsole。然而，多数技巧和这两个分析器都有关。2.远程连接进程因为Web应用程序分析工具假设通过一个套接字进行连通性分析，您只需要进行少许配置来设置JConsole（或者是基于JVMTI的分析器，就这点而言），监控/分析远程运行的应用程序。如 果Tomcat运行在一个名为“webserve”的机器上，且JVM已经启动了JMX并监听端口9004，从JConsole（或者任何JMX客户端） 连接它需要一个JMX URL“service:jmx:rmi:/jndi/rmi:/webserver:9004/jmxrmi”。基本上，要分析一个运行

2、在远程数据中心的应用程序服务器，您所需要的仅仅是一个JMX URL。3.跟踪统计JConsole有许多对收集统计数据有用的选项卡，包括：Memory：在JVM垃圾收集器中针对各个堆跟踪活动。Threads：在目标JVM中检查当前线程活动。Classes：观察VM已加载类的总数。这 些选项卡（和相关的图表）都是由每个Java 5及更高版本VM在JMX服务器上注册的JMX对象提供的，是内置到JVM的。一个给定JVM中可用bean的完整清单在MBeans选项卡上列出，包括 一些元数据和一个有限的用户界面来查看数据或执行操作。（然而，注册通知是在JConsole用户界面之外。）使用统计数据假 设一个T

3、omcat进程死于OutOfMemoryError。如果您想要弄清楚发生了什么，打开JConsole，单击Classes选项卡，过一段时 间查看一次类计数。如果数量稳定上升，您可以假设应用程序服务器或者您的代码某个地方有一个ClassLoader漏洞，不久之后将耗尽PermGen空 间。如果需要更进一步的确认问题，请看Memory选项卡。不要成为典型发现应用程序代 码中性能问题的常用响应多种多样，但也是可预测的。早期的Java编程人员对旧的IDE可能十分生气，并开始进行代码库中主要部分的代码复查，在源代码中 寻找熟悉的“红色标志”，像异步块、对象配额等等。随着编程经验的增加，开发人员可能会仔细

4、研究JVM支持的-X标志，寻找优化垃圾收集器的方法。当然， 对于新手，直接去Google查询，希望有其他人发现了JVM的神奇的“make it go fast”转换，避免重写代码。从本质上来说，这些方法没什么错，但都是有风险的。对于一个性能问题最有效的响应就是使用一个分析器现在它们内置在Java平台，我们确实没有理由不这样做！4.为离线分析创建一个堆转储生产环境中一切都在快速地进行着，您可能没有时间花费在您的应用程序分析器上，相反地，您可以为Java环境中的每个事件照一个快照保存下来过后再看。在JConsole中您也可以这样做，在VisualVM中甚至会做得更好。先 找到MBeans选项卡，在

5、其中打开com.sun.management节点，接着是HotSpotDiagnostic节点。现在，选择 Operations，注意右边面板中的“dumpHeap”按钮。如果您在第一个（“字符串”）输入框中向dumpHeap传递一个文件名来转储，它将 为整个JVM堆照一个快照，并将其转储到那个文件。稍后，您可以使用各种不同的商业分析器来分析文件，或者使用VisualVM分析快照。（记住，VisualVM是在Java 6中可用的，且是单独下载的。5.JConsole并不是高深莫测的作为一个分析器实用工具，JConsole是极好的，但是还有更好的工具。一些分析插件附带分析器或者灵巧的用户界面，默

6、认情况下比JConsole跟踪更多的数据。JConsole 真正吸引人的是整个程序是用“普通旧式Java”编写的，这意味着任何Java开发人员都可以编写这样一个实用工具。事实上，JDK其中甚至包括如何通过 创建一个插件来定制JConsole的示例。建立在NetBeans顶部的VisualVM进一步延伸了插件概念。如果JConsole（或者VisualVM，或者其他任何工具）不符合您的需求，或者不能跟踪您想要跟踪的，或者不能按照您的方式跟踪，您可以编写属于自己的工具。如果您觉得Java代码很麻烦，Groovy或JRuby或很多其他JVM语言都可以帮助您更快完成。您真正需要的是一个快速而粗糙（qu

7、ick-and-dirty）的由JVM连接的命令行工具，可以以您想要的方式确切地跟踪您感兴趣的数据。5个命令行分析工具全功能内置分析器，如JConsole和VisualVM的成本有时比它们的性能费用还要高尤其是在生产软件上运行的系统中。因此，在聚焦Java性能监控的第2篇中，我将介绍5个命令行分析工具，使开发人员仅关注运行的Java进程的一个方面。JDK包括很多命令行实用程序，可以用于监控和管理Java应用程序性能。虽然大多数这类应用程序都被标注为“实验型”，在技术上不受支持，但是它们很有用。1.jps（sun.tools.jps）很多命令行工具都要求您识别您希望监控的Java进程。这与监控本

8、地操作系统进程、同样需要一个程序识别器的同类工具没有太大区别。“VMID”识别器与本地操作系统进程识别器（“pid”）并不总是相同的，这就是我们需要JDKjps实用程序的原因。在Java进程中使用jps与 配置JDK的大部分工具及本文中提及的所有工具一样，可执行jps通常是一个围绕Java类或执行大多数工作的类集的一个薄包装。在Windows环境 下，这些工具是.exe文件，使用JNIInvocationAPI直接调用上面提及的类；在UNIX环境下，大多数工具是一个shell脚本的符号链 接，该脚本采用指定的正确类名称开始一个普通启动程序。如果您希望在Java进程中使用jps（或者任何其他工具

9、）的功能Ant脚本仅在每个工具的 “主”类上调用main（）相对容易。为了简化引用，类名称出现在每个工具名称之后的括号内。jps名称反映了在大多数UNIX系统上发 现的ps实用程序告诉我们运行Java应用程序的JVMID。顾名思义，jps返回指定机器上运行的所有已发现的Java进程的VMID。如果jps没 有发现进程，并不意味着无法附加或研究Java进程，而只是意味着它并未宣传自己的可用性。如果发现Java进程，jps将列出启用它的命令行。这种区分Java进程的方法非常重要，因为只要涉及操作系统，所有的Java进程都被统称为“java”。在大多数情况下，VMID是值得注意的重要数字。使用分析器

10、开始使用分析实用程序开始的最简单方法是使用一个如在demo/jfc/SwingSet2中发现的SwingSet2演示一样的演示程序。这样就可以避免程序作为背景/监控程序运行时出现挂起的可能性。当您了解工具及其费用后，就可以在实际程序中进行试用。加载演示应用程序后，运行jps并注意返回的vmid。为了获得更好的效果，采用-Dcom.sun.management.jmxremote属性集启动Java进程。如果没有使用该设置，部分下列工具收集的部分数据可能不可用。2.jstat（sun.tools.jstat）jstat实用程序可以用于收集各种各样不同的统计数据。jstat统计数据被分类到“选项”中

11、，这些选项在命令行中被指定作为第一参数。对于JDK 1.6来说，您可以通过采用命令-options运行jstat查看可用的选项清单。清单1中显示了部分选项：清单1.jstat选项-class-compiler-gc-gccapacity-gccause-gcnew-gcnewcapacity-gcold-gcoldcapacity-gcpermcapacity-gcutil-printcompilation实 用程序的JDK记录将告诉您清单1中每个选项返回的内容，但是其中大多数用于收集垃圾的收集器或者其部件的性能信息。-class选项显示了加载及未加载 的类（使其成为检测应用程序服务器或代码中

12、ClassLoader泄露的重要实用程序，且-compiler和-printcompilation都显示 了有关Hotspot JIT编译程序的信息。默认情况下，jstat在您核对信息时显示信息。如果您希望每隔一定时间拍摄快照，请在-options指令后以毫秒为单位指定间隔时间。jstat将持续显示监控进程信息的快照。如果您希望jstat在终止前进行特定数量的快照，在间隔时间/时间值后指定该数字。如果5756是几分钟前开始的运行SwingSet2程序的VMID，那么下列命令将告诉jstat每250毫秒为10个佚代执行一次gc快照转储，然后停止：jstat -gc 5756 250 10请注意S

13、un（现在的Oracle）保留了在不进行任何预先通知的情况下更改各种选项的输出甚至是选项本身的权利。这是使用不受支持实用程序的缺点。请参看Javadocs了解jstat输出中每一列的全部细节。3.jstack（sun.tools.jstack）了解Java进程及其对应的执行线程内部发生的情况是一种常见的诊断挑战。例如，当一个应用程序突然停止进程时，很明显出现了资源耗尽，但是仅通过查看代码无法明确知道何处出现资源耗尽，且为什么会发生。jstack是一个可以返回在应用程序上运行的各种各样线程的一个完整转储的实用程序，您可以使用它查明问题。采 用期望进程的VMID运行jstack会产生一个堆转储。就

14、这一点而言，jstack与在控制台窗口内按Ctrl-Break键起同样的作用，在控制台窗 口中，Java进程正在运行或调用VM内每个Thread对象上的Thread.getAllStackTraces（）或 Thread.dumpStack（）。jstack调用也转储关于在VM内运行的非Java线程的信息，这些线程作为Thread对象并不总是可用的。jstack的-l参数提供了一个较长的转储，包括关于每个Java线程持有锁的更多详细信息，因此发现（和squash）死锁或可伸缩性bug是极其重要的。4.jmap（sun.tools.jmap）有时，您正在处理的问题是一个对象泄露，如一个Array

15、List（可能持有成千上万个对象）该释放时没有释放。另一个更普遍的问题是，看似从不会压缩的扩展堆，却有活跃的垃圾收集。当您努力寻找一个对象泄露时，在指定时刻对堆及时进行拍照，然后审查其中内容非常有用。jmap通过对堆拍摄快照来提供该功能的第一部分。然后您可以采用下一部分中描述的jhat实用程序分析堆数据。与 这里描述的其他所有实用程序一样，使用jmap非常简单。将jmap指向您希望拍快照的Java进程的VMID，然后给予它部分参数，用来描述产生的结果 文件。您要传递给jmap的选项包括转储文件的名称以及是否使用一个文本文件或二进制文件。二进制文件是最有用的选项，但是只有当与某一种索引工具结合使

16、 用时通过十六进制值的文本手动操作数百兆字节不是最好的方法。随意看一下Java堆的更多信息，jmap同样支持-histo选项。-histo产生一个对象文本柱状图，现在在堆中大量引用，由特定类型消耗的字节总数分类。它同样给出了特定类型的总示例数量，支持部分原始计算，并猜测每个实例的相对成本。不 幸的是，jmap没有像jstat一样的period-and-max-count选项，但是将jmap（或jmap.main（）调用放入shell 脚本或其他类的循环，周期性地拍摄快照相对简单。（事实上，这是加入jmap的一个好的扩展，不管是作为OpenJDK本身的源补丁，还是作为其他实用程 序的扩展。5.j

17、hat（com.sun.tools.hat.Main）将堆转储至 一个二进制文件后，您就可以使用jhat分析二进制堆转储文件。jhat创建一个HTTP/HTML服务器，该服务器可以在浏览器中被浏览，提供一个关于 堆的object-by-object视图，及时冻结。根据对象引用草率处理堆可能会非常可笑，您可以通过对总体混乱进行某种自动分析而获得更好的服务。 幸运的是，jhat支持OQL语法进行这样的分析。例如，对所有含有超过100个字符的String运行OQL查询看起来如下：select s from java.lang.String s where s.count = 100结 果作为对象链接

18、显示，然后展示该对象的完整内容，字段引用作为可以解除引用的其他链接的其他对象。OQL查询同样可以调用对象的方法，将正则表达式作为查 询的一部分，并使用内置查询工具。一种查询工具，referrers（）函数，显示了引用指定类型对象的所有引用。下面是寻找所有参考File对象的查 询：select referrers（f） from java.io.File f您可以查找OQL的完整语法及其在jhat浏览器环境内“OQL Help”页面上的特性。将jhat与OQL相结合是对行为不当的堆进行对象调查的有效方法。结束语当 您需要近距离观察Java进程内发生的事情时，JDK的分析扩展会非常有用。本文中介绍

19、的所有工具都可以从命令行中由其自己使用。它们还可以与 JConsole或VisualVM有力地结合使用。JConsole和VisualVM提供Java虚拟机的总体视图，jstat和jmap等有针对性 的工具支持您对研究进行微调。Java平台上更简单的脚本编写方法现在，许多Java开发人员都喜欢在Java平台中使用脚本语言，但是使用编译到Java字节码中的动态语言有时是不可行的。在某些情况中，直接编写一个Java应用程序的脚本部分或者在一个脚本中调用特定的Java对象是更快捷、更高效的方法。这 就是javax.script产生的原因了。Java Scripting API是从Java 6开始引入

20、的，它填补了便捷的小脚本语言和健壮的Java生态系统之间的鸿沟。通过使用Java Scripting API，您就可以在您的Java代码中快速整合几乎所有的脚本语言，这使您能够在解决一些很小的问题时有更多可选择的方法。1.使用jrunscript执行JavaScript每一个新的Java平台发布都会带来新的命令行工具集，它们位于JDK的bin目录。Java 6也一样，其中jrunscript便是Java平台工具集中的一个不小的补充。设 想一个编写命令行脚本进行性能监控的简单问题。这个工具将借用jmap（见本系列文章前一篇文章中的介绍），每5秒钟运行一个Java进程，从而了解进程 的运行状况。一

21、般情况下，我们会使用命令行shell脚本来完成这样的工作，但是这里的服务器应用程序部署在一些差别很大的平台上，包括Windows 和Linux。系统管理员将会发现编写能够同时运行在两个平台的shell脚本是很痛苦的。通常的做法是编写一个Windows批处理文件和一个 UNIXshell脚本，同时保证这两个文件同步更新。但是，任何阅读过The Pragmatic Programmer的人都知道，这严重违反了DRY （Dont Repeat Yourself）原则，而且会产生许多缺陷和问题。我们真正希望的是编写一种与操作系统无关的脚本，它能够在所有的平台上运行。当然，Java语言是平台无关的，但是

22、这里并不是需要使用“系统”语言的情况。我们需要的是一种脚本语言如，JavaScript。清单1显示的是我们所需要的简单shell脚本：清单1. periodic.jswhile （true）echo（Hello, world!）;由于经常与Web浏览器打交道，许多Java开发人员已经知道了JavaScript（或ECMAScript；JavaScript是由Netscape开发的一种ECMAScript语言）。问题是，系统管理员要如何运行这个脚本？当然，解决方法是JDK所带的jrunscript实用程序，如清单2所示：清单2. jrunscriptC:developerWorks5things

23、-scriptingcodejssrcjrunscript periodic.js.注意，您也可以使用for循环按照指定的次数来循环执行这个脚本，然后才退出。基本上，jrunscript能够让您执行JavaScript的所有操作。惟一不同的是它的运行环境不是浏览器，所以运行中不会有DOM。因此，最顶层的函数和对象稍微有些不同。因 为Java 6将Rhino ECMAScript引擎作为JDK的一部分，jrunscript可以执行任何传递给它的ECMAScript代码，不管是一个文件（如此处所示）或是 在更加交互式的REPL（“Read-Evaluate-Print-Loop”）shell环境。

24、运行jrunscript就可以访问REPL shell。2.从脚本访问Java对象能够编写 JavaScript/ECMAScript代码是非常好的，但是我们不希望被迫重新编译我们在Java语言中使用的所有代码这是违背我们初衷的。幸 好，所有使用Java Scripting API引擎的代码都完全能够访问整个Java生态系统，因为本质上一切代码都还是Java字节码。所以，回到我们之前的问题，我们可以在Java平台上使 用传统的Runtime.exec（）调用来启动进程，如清单3所示：清单3. Runtime.exec（）启动jmapvar p = java.lang.Runtime.getRu

25、ntime（）.exec（jmap, -histo, arguments0 ）p.waitFor（）数组arguments是指向传递到这个函数参数的ECMAScript标准内置引用。在最顶层的脚本环境中，则是传递给脚本本身的的参数数组（命令行参数）。所以，在清单3中，这个脚本预期接收一个参数，该参数包含要映射的Java进程的VMID。除此之外，我们可以利用本身为一个Java类的jmap，然后直接调用它的main（）方法，如清单4所示。有了这个方法，我们不需要“传输”Process对象的in/out/err流。清单4. JMap.main（）var args = , arguments0 Pac

26、kages.sun.tools.jmap.JMap.main（args）Packages语法是一个Rhino ECMAScript标识，它指向已经Rhino内创建的位于核心java.*包之外的Java包。3.从Java代码调用脚本从脚本调用Java对象仅仅完成了一半的工作：Java脚本环境也提供了从Java代码调用脚本的功能。这只需要实例化一个ScriptEngine对象，然后加载和评估脚本，如清单5所示：清单5. Java平台的脚本调用import java.io.*;import javax.script.*;public class Apppublic static void main（

27、String args）tryScriptEngine engine =new ScriptEngineManager（）.getEngineByName（javascriptfor （String arg : args）FileReader fr = new FileReader（arg）;engine.eval（fr）;catch（IOException ioEx）ioEx.printStackTrace（）;catch（ScriptException scrEx）scrEx.printStackTrace（）;eval（）方法也可以直接操作一个String，所以这个脚本不一定必须是文件系统的一个文件它可以来自于数据库、用户输入，或者甚至可以基于环境和用户操作在应用程序中生成。4.将Java对象绑定到脚本空间仅仅调用一个脚本还不够：脚本通常会与Java环境中创建的对象进行交互。这时，Java主机环境必须创建一些对象并将它们绑定，这样脚本就可以很容易找到和使用这些对象。这个过程是ScriptContext对象的任务，如清单6所示：清单6.为脚本绑定对象Scr