java visualvm 教程 - 编程好6文档

VisualVM 是一款免费的集成了多个 JDK 命令行工具的可视化工具，它能为您提供强大的分析能力，对 Java 应用程序做性能分析和调优。这些功能包括生成和分析海量数据、跟踪内存泄漏、监控垃圾回收器、执行内存和 CPU 分析，同时它还支持在 MBeans 上进行浏览和操作。

开发大型 Java 应用程序的过程中难免遇到内存泄露、性能瓶颈等问题，比如文件、网络、数据库的连接未释放，未优化的算法等。随着应用程序的持续运行，可能会造成整个系统运行效率下降，严重的则会造成系统崩溃。为了找出程序中隐藏的这些问题，在项目开发后期往往会使用性能分析工具来对应用程序的性能进行分析和优化。

VisualVM 是一款免费的性能分析工具。它通过 jvmstat、JMX、SA（Serviceability Agent）以及 Attach API 等多种方式从程序运行时获得实时数据，从而进行动态的性能分析。同时，它能自动选择更快更轻量级的技术尽量减少性能分析对应用程序造成的影响，提高性能分析的精度。

在内存分析上，VisualVM的最大好处是可通过安装Visual GC插件来分析GC（Gabage Collection）趋势、内存消耗详细状况。

VisualVM 是一个性能分析工具，自从 JDK 6 Update 7 以后已经作为 Oracle JDK 的一部分，位于 JDK 根目录的 bin 文件夹下，可直接打开使用。VisualVM 自身要在 JDK6 以上的版本上运行，但是它能够监控 JDK1.4 以上版本的应用程序。下面主要介绍如何安装 VisualVM 以及各种 VisualVM 上的插件。

下载地址：https://visualvm.github.io/

双击启动 JVisualVM 后可以看到窗口左侧 “应用程序 ”栏中有“ 本地 ”、“远程 ” 、“快照 ”三个项目。

Java VisualVM默认没有安装Visual GC插件，需要手动安装，点击菜单栏 工具->插件 安装Visual GC

安装完成后重启Java VisualVM，Visual GC界面自动打开，即可看到JVM中堆内存的分代情况

要看懂上面的图必须理解Java虚拟机的一些基本概念：

堆(Heap) ：JVM管理的内存叫堆

分代：根据对象的生命周期长短，把堆分为3个代：Young，Old和Permanent，根据不同代的特点采用不同的收集，扬长避短也。

GC的基本概念

gc分为full gc 跟 minor gc（Young GC也就是Minor GC），当每一块区满的时候都会引发gc。

内存溢出 out of memory，是指程序在申请内存时，没有足够的内存空间供其使用，出现out of memory；比如申请了一个integer,但给它存了long才能存下的数，那就是内存溢出。

内存泄露 memory leak，是指程序在申请内存后，无法释放已申请的内存空间，一次内存泄露危害可以忽略，但内存泄露堆积后果很严重，无论多少内存,迟早会被占光。其实说白了就是该内存空间使用完毕之后未回收。

“本地 ”下显示的是在 localhost 运行的 Java 程序的资源占用情况，如果本地有 Java 程序在运行的话启动 Java VisualVM 即可看到相应的程序名，点击程序名打开相应的资源监控菜单，以图形的形式列出程序所占用的 CPU 、 Heap 、 PermGen 、类、线程的统计信息。双击Local 下的任一节点，看到右边的变化，你可以监控 CPU ，内存，类，线程等运行状况，实时监控服务器性能。

右键 VisualVM我们可以看到 Thread Dump, Heap Dump

做 Thread Dump 很快，马上就可以看到结果

Heap Dump要稍花费一些时间（可以看到当前 heap 里对象的数量及占用的比例，做 OOM 很好用）

下面我们将介绍性能分析的几种常见方式以及如何使用 VisualVM 性能分析工具进行分析。

VisualVM 通过检测 JVM 中加载的类和对象信息等帮助我们分析内存使用情况，我们可以通过 VisualVM 的监视标签和 Profiler 标签对应用程序进行内存分析。

在监视标签内，我们可以看到实时的应用程序内存堆以及永久保留区域的使用情况。

图 3. 内存堆使用情况

图 4. 永久保留区域使用情况

此外，我们也可以通过 Applications 窗口右击应用程序节点来启用“在出现 OOME 时生成堆 Dump”功能，当应用程序出现 OutOfMemory 例外时，VisualVM 将自动生成一个堆转储。

图 5. 开启“在出现 OOME 时生成堆”功能

在 Profiler 标签，点击“内存”按钮将启动一个内存分析会话，等 VisualVM 收集和统计完相关性能数据信息，将会显示在性能分析结果。通过内存性能分析结果，我们可以查看哪些对象占用了较多的内存，存活的时间比较长等，以便做进一步的优化。

此外，我们可以通过性能分析结果下方的类名过滤器对分析结果进行过滤。

图 6. 内存分析结果

VisualVM 能够监控应用程序在一段时间的 CPU 的使用情况，显示 CPU 的使用率、方法的执行效率和频率等相关数据帮助我们发现应用程序的性能瓶颈。我们可以通过 VisualVM 的监视标签和 Profiler 标签对应用程序进行 CPU 性能分析。

在监视标签内，我们可以查看 CPU 的使用率以及垃圾回收活动对性能的影响。过高的 CPU 使用率可能是由于我们的项目中存在低效的代码，可以通过 Profiler 标签的 CPU 性能分析功能进行详细的分析。如果垃圾回收活动过于频繁，占用了较高的 CPU 资源，可能是由内存不足或者是新生代和旧生代分配不合理导致的等。

图 7. CPU 使用情况

在 Profiler 标签，点击“CPU”按钮启动一个 CPU 性能分析会话 ,VisualVM 会检测应用程序所有的被调用的方法。当进入一个方法时，线程会发出一个“method entry”的事件，当退出方法时同样会发出一个“method exit”的事件，这些事件都包含了时间戳。然后 VisualVM 会把每个被调用方法的总的执行时间和调用的次数按照运行时长展示出来。

此外，我们也可以通过性能分析结果下方的方法名过滤器对分析结果进行过滤。