java VisualVM工具连接远程服务和实践

相信大家在性能测试过程中或者生产过程中，会发现应用程序存在这样或者那样的性能问题，比如内存泄漏、CPU使用率过高、服务吞吐量不符合预期、接口响应忽然变慢等等，那么如何分析出程序到底哪里出了问题呢，今天我们就借助JDK自带的jvisualvm.exe工具，一探JVM内部的秘密。

1、TOMCAT项目的JMX配置

1.1、JMX配置项理解

-Djava.rmi.server.hostname=xx.xx.xx.xx -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.rmi.port=XXX -Dcom.sun.management.jmxremote.port=XXX -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.pwd.file=/home/export/servers/jdk1.8.0_91/jre/lib/management/jmxremote.password

hostname表示远程服务器的IP地址。

rmi.port表示jmx使用的端口。

jmxremote.port表示用于监听远程应用连接的端口，指定以上两个端口，要保证他们没有被机器防火墙限制。

pwd.file表示远程连接工具的访问用户名和密码的配置文件，jmxremote.password文件使用JDK文件目录中jre/lib/management文件夹中的密码文件模板（jmxremote.password.template）拷贝一份(cp jmxremote.password.template jmxremote.password)，命名为jmxremote.password 放开最后两行，表示两个不同权限的用户，紧跟着是连接密码，可以自定义也可以不改，修改保存之后，给jmxremote.password文件设置访问权限（chmod 400 jmxremote.password）。

其余的配置项默认就好。

1.2、将JMX配置项加入到tomcat的启动文件中

在tomcat安装目录的bin目录下的catalina.sh文件首行，定义一个变量JAVA_OPTS，将1.1的配置信息赋值给JAVA_OPTS变量。

JAVA_OPTS="-Djava.rmi.server.hostname=xx.xx.xx.xx -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.rmi.port=XXX -Dcom.sun.management.jmxremote.port=XXX -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.pwd.file=/home/export/servers/jdk1.8.0_91/jre/lib/management/jmxremote.password"

IP、端口、密码文件地址记得修改哦。

1.3、重启tomcat并测试端口是否在监听

tomcat的bin目录下先执行shutdown.sh再执行startup.sh文件。

启动完成后，使用命令，ps -ef | grep tomcat，查看tomcat的进程号，然后使用命令，netstat -anp | grep 进程号，查看你定义的两个端口是否处于监听状态。

发现定义的端口有处于监听状态，那就大功告成，没有发现相应的监听端口，就要查看是否被防火墙拦截，端口不能使用。

2、SpringBoot项目配置JMX

2.1、将JMX配置加入到Boot项目的启动命令中

可以将配置信息加入到JAVA_OPTS变量中，但是要注意JAVA_OPTS有可能在脚本中被定义为了环境变量，而linux中的环境变量是区分用户权限的，所以用不好就达不到预期的效果，最便捷的方式就是自定义一个变量JAVA_JMX，将jmx的配置信息赋给它，最后再将JAVA_JMX变量加入到启动行中，比如${JAVA_HOME}/bin/java $JAVA_MEM_OPTS $JAVA_OPTS $JAVA_JMX -classpath $CONF_DIR:$LIB_JARS com.xx.xxx.xxx > /dev/null 2>&1 &

保存退出，然后重启程序就好啦，可以使用1.3的命令看看指定的端口有没有在监听状态。

3、JAVA Visualvm使用

3.1、JAVA Visualvm工具安装路径

其安装路径在JDK安装目录下的bin文件夹下的jvisualvm.exe工具，双击即可打开，其为JDK的自带工具，打开之后长这样

3.2、JAVA Visualvm工具介绍

3.2.1、本地监控区

主要监控本机的JAVA进程，有哪些监控指标呢？

概述：

主要展示进程的描述信息。

监视：

进程占用CPU的情况、进程占用JVM堆区的使用情况、类数目、线程概览情况。

线程：

稍微详细的线程情况，主要表示，不同线程的运行状态和繁忙程度。

可以使用右上角的线程dump按钮，将进程中此时的线程状态和堆栈信息记录下来，方便后续分析。

**抽样器： **

CPU样例：

在这个分析中， 可以找到进程中所有的热点方法本身消耗的时间和CPU的耗时，还包含此方法因为调用其他方法而使用的总的CPU和耗时情况，可以使用排序功能，找出最耗时或耗CPU的前几个方法。这个工具在我们的性能瓶颈分析中很有帮助。

包含四部分，分别是：

a、方法执行本身，不包含调用其他方法所消耗的总时间

b、方法执行本身，不包含其他调用方法所实际使用CPU的时间

c、方法执行本身，包含调用其他方法所消耗的总时间

d、方法执行本身，包含调用其他方法所实际使用CPU的时间

Visual GC

此工具需要安装插件

在工具->插件，可用插件里面可以找到，安装重启即可。

java程序有一个对程序员特别友好的一点是，程序中申请的堆空间不需要程序员手动去释放，而是交给JVM去管理，想要知道一些GC的原理和策略就要学习JVM的一些知识了，下面笔者推荐一篇博客讲的比较好，一篇文章掌握整个JVM，JVM超详细解析！！！_鲑鱼683的博客-CSDN博客_jvm 分析

3.2.2、远程监控区

通过JMX配置的IP和端口即可连接上远程想要连接的进程，监控项和本地一样

3.2.3、快照暂存区

生成的线程dump文件和堆dump都会放到这里，便于后续分析。

4、实践

实际在压测过程中或者性能瓶颈分析的时候，我们可以使用JAVA VisualVM工具来监控CPU的使用情况、内存的使用情况，方法的CPU耗时和总耗时，GC策略的执行情况。

上面的每一个指标背后都有它可分析的逻辑，比如：

在压测中，刚一发压CPU就飙升到100%，此时我们要怎么分析呢，最直观的可以借助上面的工具，去看具体那个方法的CPU使用率比较高，深入去看这个方法，为什么会消耗很高的CPU。再者，我们也要看进程中的线程的状态和堆栈信息，从堆栈信息中能直观的提现出来每个线程在干什么事，比如大量的线程都在竞争锁资源，线程间竞争激励等等。

推荐一篇相关的好文java中WAITING状态的线程为啥还会消耗CPU - 掘金 (juejin.cn)

我们要做的就是储备好相关的知识，借助工具找准切入点，深入分析，探求真相。