軟件介紹

JProfiler是一款專門為Java推出的性能分析軟件，它的主要功能是幫助用戶監(jiān)視JVM的運(yùn)行情況和性能，通過對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存使用情況的監(jiān)控，幫助用戶分析程序中存在的各種問題。JProfiler使用起來很簡單，是大家剖析Java必備的工具，有需要的用戶敬請(qǐng)下載。

JProfiler軟件特色

使用方便

界面操作友好

對(duì)被分析的應(yīng)用影響小

CPU、Thread、Memory分析功能尤其強(qiáng)大

支持對(duì)jdbc、noSql、jsp、servlet、socket等進(jìn)行分析

支持多種模式(離線，在線)的分析

JProfiler功能介紹

JProfiler是一個(gè)全功能的Java剖析工具(profiler)，專用于分析J2SE和J2EE應(yīng)用程序。它把CPU、執(zhí)行緒和內(nèi)存的剖析組合在一個(gè)強(qiáng)大的應(yīng)用中。JProfiler可提供許多IDE整合和應(yīng)用服務(wù)器整合用途。JProfiler直覺式的GUI讓你可以找到效能瓶頸、抓出內(nèi)存漏失(memoryleaks)、并解決執(zhí)行緒的問題。它讓你得以對(duì)heapwalker作資源回收器的Rootanalysis，可以輕易找出內(nèi)存漏失；heap快照(snapshot)模式讓未被參照(reference)的對(duì)象、稍微被參照的對(duì)象、或在終結(jié)(finalization)隊(duì)列的對(duì)象都會(huì)被移除；整合精靈以便剖析瀏覽器的Java外掛功能。

JProfiler安裝步驟

1、雙擊“jprofiler_windows-x64_11_0.exe”開始加載安裝包

2、進(jìn)入到安裝界面，默認(rèn)安裝到C盤，選擇第二項(xiàng)可以自定義

3、點(diǎn)擊next出現(xiàn)許可協(xié)議，選擇第一項(xiàng)也就是我同意

4、選擇軟件安裝目錄，默認(rèn)為“C:\Program Files\jprofiler11”

5、繼續(xù)next就會(huì)開始jprofiler 11的安裝了

6、稍等一會(huì)兒完成jprofiler 11的安裝

JProfiler使用教程

JProfiler 設(shè)置

數(shù)據(jù)采集模式

JProfier 提供兩種數(shù)據(jù)采集模式 Sampling 和 Instrumentation。

Sampling - 適合于不要求數(shù)據(jù)完全精確的場景。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)系統(tǒng)性能的影響較小，缺點(diǎn)是某些特性不支持(如方法級(jí)別的統(tǒng)計(jì)信息)。

Instrumentation - 完整功能模式，統(tǒng)計(jì)信息也是精確的。缺點(diǎn)是如果需要分析的類比較多，對(duì)應(yīng)用性能影響較大。為了降低影響，往往需要和 Filter 一起使用。

由于我們需要獲取方法級(jí)別的統(tǒng)計(jì)信息，這里選擇了 Instrumentation 模式。同時(shí)配置了 Filter，讓 agent 只記錄位于 Java 包c(diǎn)om.aliyun.openservices.aliyun.log.producer下的類和類com.aliyun.openservices.log.Client的 CPU 分析數(shù)據(jù)。

應(yīng)用啟動(dòng)模式

通過為 JProfiler agent 指定不同的參數(shù)可以控制應(yīng)用的啟動(dòng)模式。

等待模式 - 只有在 Jprofiler GUI 和 agent 建立連接并完成分析配置設(shè)置后，應(yīng)用才會(huì)真正啟動(dòng)。在這種模式下，您能夠獲取應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)期的分析數(shù)據(jù)。對(duì)應(yīng)的命令為-agentpath:=port=8849。

立即啟動(dòng)模式 - 應(yīng)用會(huì)立即啟動(dòng)，Jprofiler GUI 會(huì)在需要時(shí)和 agent 建立連接并設(shè)置分析配置。這種模式相對(duì)靈活，但會(huì)丟失應(yīng)用啟動(dòng)初期的分析數(shù)據(jù)。對(duì)應(yīng)的命令為-agentpath:=port=8849,nowait。

離線模式 - 通過觸發(fā)器記錄數(shù)據(jù)、保存快照供事后分析。對(duì)應(yīng)的命令為-agentpath:=offline,id=xxx,config=/config.xml。

因?yàn)槭窃跍y(cè)試環(huán)境，同時(shí)對(duì)應(yīng)用啟動(dòng)初期的性能也比較關(guān)注，這里選擇了默認(rèn)的等待模式。

使用 JProfiler 診斷性能

在完成 JProfiler 的設(shè)置后，便可以對(duì) Producer 的性能進(jìn)行診斷。

Overview

在概覽頁我們可以清晰的看到內(nèi)存使用量、垃圾收集活動(dòng)、類加載數(shù)量、線程個(gè)數(shù)和狀態(tài)、CPU 使用率等指標(biāo)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)。

通過此圖，我們可以作出如下基本判斷：

程序在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量對(duì)象，但這些對(duì)象生命周期極短，大部分都能被垃圾收集器及時(shí)回收，不會(huì)造成內(nèi)存無限增長。

加載類的數(shù)量在程序初始時(shí)增長較快，隨后保持平穩(wěn)，符合預(yù)期。

在程序運(yùn)行過程中，有大量線程處于阻塞狀態(tài)，需要重點(diǎn)關(guān)注。

在程序剛啟動(dòng)時(shí)，CPU 使用率較高，需要進(jìn)一步探究其原因。

CPU views

CPU views 下的各個(gè)子視圖展示了應(yīng)用中各方法的執(zhí)行次數(shù)、執(zhí)行時(shí)間、調(diào)用關(guān)系等信息，能幫我們定位對(duì)應(yīng)用性能影響最大的方法。

Call Tree

Call tree 通過樹形圖清晰地展現(xiàn)了方法間的層次調(diào)用關(guān)系。同時(shí)，JProfiler 將子方法按照它們的執(zhí)行總時(shí)間由大到小排序，這能讓您快速定位關(guān)鍵方法。

對(duì)于 Producer 而言，方法SendProducerBatchTask.run()耗時(shí)最多，繼續(xù)向下查看會(huì)發(fā)現(xiàn)該方法的主要時(shí)間消耗在了執(zhí)行方法Client.PutLogs()上。

Hot Spots

如果您的應(yīng)用方法很多，且很多子方法的執(zhí)行時(shí)間比較接近，使用 hot spots 視圖往往能助您更快地定位問題。該視圖能根據(jù)方法的單獨(dú)執(zhí)行時(shí)間、總執(zhí)行時(shí)間、平均執(zhí)行時(shí)間、調(diào)用次數(shù)等屬性對(duì)它們排序。其中，單獨(dú)執(zhí)行時(shí)間等于該方法的總執(zhí)行時(shí)間減去所有子方法的總執(zhí)行時(shí)間。

在該視圖下，可以看到Client.PutLogs()，LogGroup.toByteArray()，SamplePerformance$1.run()是單獨(dú)執(zhí)行時(shí)間耗時(shí)最多的三個(gè)方法。

Call Graph

找到了關(guān)鍵方法后，call graph 視圖能為您呈現(xiàn)與該方法直接關(guān)聯(lián)的所有方法。這有助于我們對(duì)癥下藥，制定合適的性能優(yōu)化策略。

這里，我們觀察到方法Client.PutLogs()執(zhí)行的主要時(shí)間花費(fèi)在了對(duì)象序列化上，因此性能優(yōu)化的關(guān)鍵是提供執(zhí)行效率更高的序列化方法。

Live memory

Live memory 下的各個(gè)子視圖能讓您掌握內(nèi)存的具體分配和使用情況，助您判斷是否存在內(nèi)存泄漏問題。

All Objects

All Objects 視圖展示了當(dāng)前堆中各種對(duì)象的數(shù)量和總大小。由圖可知，程序在運(yùn)行過程中構(gòu)造出了大量 LogContent 對(duì)象。

Allocation Call Tree

Allocation Call Tree 以樹形圖的形式展示了各方法分配的內(nèi)存大小。可以看到，SamplePerformance$1.run()和SendProducerBatchTask.run()是內(nèi)存分配大戶。

Allocation Hot Spots

如果方法比較多，您還可以通過 Allocation Hot Spots 視圖快速找出分配對(duì)象最多的方法。

Thread History

線程歷史記錄視圖直觀地展示了各線程在不同時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)。

不同線程執(zhí)行的任務(wù)不同，所展現(xiàn)的狀態(tài)特征也不同。

線程pool-1-thread-會(huì)循環(huán)調(diào)用producer.send()方法異步發(fā)送數(shù)據(jù)，它們?cè)诔绦騽倖��?dòng)時(shí)一直處于運(yùn)行狀態(tài)，但隨后在大部分時(shí)間里處于阻塞狀態(tài)。這是因?yàn)?producer 發(fā)送數(shù)據(jù)的速率低于數(shù)據(jù)的產(chǎn)生速率，且單個(gè) producer 實(shí)例能緩存的數(shù)據(jù)大小有限。在程序運(yùn)行初始，producer 有足夠空間緩存待發(fā)送數(shù)據(jù)，所以pool-1-thread-一直處于運(yùn)行狀態(tài)，這也就解釋了為何程序在剛啟動(dòng)時(shí) CPU 使用率較高。隨著時(shí)間的推移，producer 的緩存被逐漸耗盡，pool-1-thread-必須等到 producer “釋放”出足夠的空間才有機(jī)會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，這也是為什么我們會(huì)觀察到大量線程處于阻塞狀態(tài)。

aliyun-log-producer-0-mover負(fù)責(zé)將超時(shí) batch 投遞到發(fā)送線程池中。由于發(fā)送速率較快，batch 會(huì)因緩存的數(shù)據(jù)達(dá)到了上限被pool-1-thread-直接投遞到發(fā)送線程池中，因此 mover 線程在大部分時(shí)間里都處于等待狀態(tài)。

aliyun-log-producer-0-io-thread-作為真正執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)的線程有一部分時(shí)間花在了網(wǎng)絡(luò) I/O 狀態(tài)。

aliyun-log-producer-0-success-batch-handler用于處理發(fā)送成功的 batch。由于回調(diào)函數(shù)比較簡單，執(zhí)行時(shí)間短，它在大部分時(shí)間里都處于等待狀態(tài)。

aliyun-log-producer-0-failure-batch-handler用于處理發(fā)送失敗的 batch。由于沒有數(shù)據(jù)發(fā)送失敗，它一直處于等待狀態(tài)。

通過上述分析可知，這些線程的狀態(tài)特征都是符合預(yù)期的。

Overhead Hot Spots Detected

當(dāng)程序運(yùn)行結(jié)束后，JProfiler 會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框展示那些頻繁被調(diào)用，但執(zhí)行時(shí)間又很短的方法。在下次診斷時(shí)，您可以讓 JProfiler agent 在分析過程中忽略掉這些方法以減輕對(duì)應(yīng)用性能的影響。