性能测试 —— Tomcat监控与调优：Jconsole监控

本文介绍: VM摘要的监控信息如图10-11所示。图10-11 VM摘要信息摘要信息、线程和类信息、内存信息、操作系统信息和其它信息。连接名称：连接监控时的进程PID信息;运行时间：开始以来Ja va 虚拟机运行的时间总额;处理CPU时间：Jav a VM的开始，消耗的CPU时间总量;编译总时间：累计时间花费在JIT编译所花费的时间;线程和类信息主要包括以下信息：活动线程：当前活动的线程;峰值：最大线程数;守护线程：即运行在后台的线程;已启动的线程总数：运行到目前为止共启动的线程数;

JCon s ol e的图形用户界面是一个符合Jav a 管理扩展(JMX)规范的监测工具，JConsol e 使用Jav a 虚拟机(Jav a VM)，提供在Java平台上运行的应用程序的性能和资源消耗的信息。在Java平台，标准版(Java SE平台)6，JConsol e的已经更新到目前的外观，类似于Wi nd o ws和GNOME桌面(其他平台，将目前标准的Java图形的外观和感觉)，在这个文件中提出的屏幕截图是从Wi ndows XP上运行的接口的一个实例。

Jconsole是一个可执行文件，在Java根目录下有一个 bin 文件，该文件下可以找到 jconsole 文件，单击可直接运行该程序，如果将该jconsole的路径设置为环境变量，那么可以直接在开始菜单运行命令中直接键jconsole 命令，来运行jconsole 程序，如果未设置为环境变量，那么则需要写全路径。

启动JConsol e 程序的方式有两种：一种是带参数的启动;另外一种是不带参数启动。

带参数启动JConsol e启动时，又分有两种情况：一种是监控本地进和;另一种是远程监控;

本地监控的命令格式如下：

JConsole processID

processID是指应用程序的进程ID(PID)，可以使用以下方式确定一个应用程序的PID：

● 在UNIX或Linux 系统，可以使用 ps 命令找到正在运行的Java实例的PID;

● 在Wi ndows 系统上，可以使用任务管理器，找到 java或者java w 进程的PID;

例如：如果监控JCon sole 程序，JCon sole的进程号为5604，那么可以用下面的命令启动JCon sole：

JConsole 5604

远程监控的命令格式如下：

JConsole 主机名：portNum

主机名是需要监听的主机，portNum是启动Java虚拟机时指定的JMX代理的端口号。

注意：使用JCon sole监视本地应用程序在开发和创建原型是非常有用的，但不推荐用于生产环境，因为Jconsole本身也消耗大量的系统资源。

执行Jco nsole程序时，不带任何参数命令，会弹出Jco nsole新建链接对话框，如图10-6所示。

图10-6 Jco nsole新建连接

Jco nsole有两种监控方式：本地进程监控和远程监控。

●选择本地进程监控，在下面的列表框中会列出与JConsole程序相同用户的进程，选择其中一个进程，单击连接按钮，即可以进行监控的主界面。

●选择远程监控，需要的内容包括。主机名和JMX代理的端口号，以及访问服务器的用户名和密码。

当连接成功后，会弹出监控界面，如图10-7所示。

图10-7 监控主界面

监控的内容主要包括六个方面的内容：概述、内存、线程、类、VM摘要和MBean

概要信息

概要信息监控界面主要包括堆内存使用情况、线程数、Java VM中加载类和CPU使用情况。选中各视图可以切换监控的时间片段，同时也可以将视图中的数据保存在一个逗号分隔(CSV)文件中。

内存信息

内存监控信息主要提供了内存消耗和内存池的信息，如图10-8所示。

图10-8 内存监控信息

内存监控信息主要监控了两类内存消耗的信息：堆和非堆内存，这两种内存也是Java虚拟机管理的两种内存，这两者都是Java虚拟机启动时创建的。

● 堆内存是运行时数据区域，Java VM的所有类实例和数组分配内存，可能是固定或可变大小的堆。

● 非堆内存包括在所有线程和Java虚拟机内部处理或优化所需的共享的方法。它存储了类的结构、运行常量池、字段和方法数据，以及方法和构造函数的代码，方法区在逻辑上是堆的一部分，看具体实现的方式。根据实现方式的不同，Java虚拟机可能不进行垃圾收集或压缩。与堆内存一样，方法区域可能是一个固定或可变大小，方法区的内存不需要是连续的。

除了方法区，Java虚拟机可能需要进行内部处理或优化，这也属于非堆内存的内存。例如，实时(JIT)编译器需要内存用于存储从Java虚拟机的高性能的代码翻译的机器码。

Jco nsole提供的监控的堆和非堆的内存主要包括以下几类：

Eden Sp ace内存池：大多数对象初始化时分配的内存池;

Sur vivo r Sp ace内存池：这个内存池包含的对象是回收Eden Space内存池后所幸存的对象;

Tenured Gen内存池：这个内存池包含的对象是在Sur vivo r Space内存池中已经存在一段时间的对象;

Code Cache内存池：包括HotSpot Java VM的代码缓存和编译、存储代码所消耗的内存;

Perm Gen[shared-rw]内存池：Perm Gen内存池中读写的区域;

Perm Gen[shared–ro]内存池：Perm Gen内存池中只读的区域;

Perm Gen内存池：该内存池包括虚拟机本身反射的数据，如类和方法，Java虚拟机在运行时会共享这些类数据区域，共享的区域有只读和读写两种方式。

在图表下拉列表框中可以选择不同内存池进行监控，并获得当前内存池所消耗的内存信息，此外右下角显示了堆和非堆的图标，切换显示的图表，内存池图表显示的内容也随着切换，如果显示为红色，那说明使用的内存超过内存的阀值。

内存池和内存管理器是Java虚拟机的内存系统的关键环节。

一个内存池表示Java虚拟机管理的内存区域。Java虚拟机至少有一个内存池，它可能在执行过程中创建或删除内存池，一个内存池可以属于堆或非堆内存。

一个内存管理器管理一个或多个内存池，垃圾收集器是一个负责回收不可达的对象使用内存的内存管理器，Java虚拟机可能有一个或更多的内存管理器，在执行过程中，它可以添加或删除内存管理器，一个内存池可以由一个以上的内存管理器进行管理。

“详细信息”框中显示了内存使用的详细信息，主要包括以下信息：

●已使用：当前使用的内存数，包括已经使用的、可获得或未获得的内存;

●分配：分配的内存必须保证Java虚拟机所需要的使用量，提交的内存可能会随时间的改变而改变，Java虚拟机可能会释放系统内存，分配的内存可能会少于最初启动时分配的内存量，分配的内存大于或等于需要使用的内存量。

●最大值：内存管理中可用的最大内存，该值是变化的或不确定的，如果Java虚拟机使用的内存在不断的增长并且大于所分配的内存量，那么分配内存将失败。

●GC时间：累积垃圾收集的时间和总调用的时间，它可能包含多行，其中每行代表一个垃圾收集器算法在Java虚拟机中所消耗的时间。

垃圾收集(GC Garbage Coll ect)是Java虚拟机如何释放不再被引用的对象所占用的内存的机制，它通常认为的对象，有当前活动的“活着”的对象和无法引用或不获得“死”对象，垃圾收集是由释放“死”对象所占用内存的过程，垃圾收集的算法和参数对性能有很大的影响。

Java HotSpot虚拟机的垃圾收集器使用代GC，代GC的优势大多数都符合以下的概括：

它们创建一些短暂一生的对象，如迭代和局部变量;
它们创建一些长生命的对象，如高层次的持久对象;

代GC分为几代，并给每个指定一个或多个内存池，当一代使用了分配的内存，虚拟机上执行一个局部的GC(也叫minor collection)，内存池回收死对象使用的内存，这部分的GC速度通常远远优于一个完整的GC。

Java HotSpot虚拟机定义了两代：年轻代(有时也被称为“托儿所”)和年老代，年轻代包括一个“Eden space”和两个“survivor spaces”，最初，VM将所有的对象在“Eden space”内存池中，并且大多数对象“死”在那里，当它执行了一次局部GC(m i nor GC)，VM将剩余的对象从“Eden space”转移到“survivor spaces”，虚拟长生存时间的对象移动到年老代的“tenured”空间，当年老代填满了，将是一个完整的GC，一个完整的GC往往会很慢，因为它涉及到所有存活的对象，永久代包含虚拟机所有本身数据的反射，如类和方法。