java程序的性能问题分析是一个很困难的问题。尤其是对于一个非常复杂的程序来说,分析起来更是头疼。
还好JVM引入了JFR,可以通过JFR来监控和分析JVM的各种事件。通过这些事件的分析,我们可以找出潜在的问题。
今天我们就来介绍一下对java性能分析比较重要的一些JFR事件。
一般来说,GC会对java程序的性能操作产生比较重要的影响。我们可以使用jfr监控jdk.GCPhasePause事件。
下面是一个jdk.GCPhasePause的例子:
jfr print --events jdk.GCPhasePause flight_recording_1401comflydeanTestMemoryLeak89268.jfr
输出结果:
jdk.GCPhasePause { startTime = 19:51:49.798 duration = 41.1 ms gcId = 2 name = "GC Pause" }
通过GCPhasePause事件,我们可以统计总的GC pause时间和平均每一次GC pause的时间。
一般来说GC是在后台执行的,所以GC本身的执行时间我们并不需要关注,因为这并不会影响到程序的性能。我们需要关注的是应用程序因为GC暂停的时间。
考虑下面两种情况,第一种单独的GC导致GC pause时间过长。第二种是总的GC pause时间过长。
如果是第一种情况,那么可能需要考虑换一个GC类型,因为不同的GC类型在pause时间和吞吐量的平衡直接会有不同的处理。同时我们需要减少finalizers的使用。
如果是第二种情况,我们可以从下面几个方面来解决。
尽量减少tmp对象的分配。我们知道为了提升多线程的性能,JVM会使用TLAB技术。一般来说小对象会分配在TLAB中,但如果是大对象,则会直接分配在heap空间中。但是大部分对象都是在TLAB中分配的。所以我们可以同时关注TLAB和TLAB之外的两个事件:jdk.ObjectAllocationInNewTLAB和dk.ObjectAllocationOutsideTLAB。
减少分配频率。我们可以通过jdk.ThreadAllocationStatistics来分析。
在多线程环境中,因为多线程会竞争共享资源,所以对资源的同步,或者锁的使用都会影响程序的性能。
我们可以监控jdk.JavaMonitorWait事件。
jfr print --events jdk.JavaMonitorWait flight_recording_1401comflydeanTestMemoryLeak89268.jfr
我们看一个结果:
jdk.JavaMonitorWait { startTime = 19:51:25.395 duration = 2 m 0 s monitorClass = java.util.TaskQueue (classLoader = bootstrap) notifier = N/A timeout = 2 m 0 s timedOut = true address = 0x7FFBB7007F08 eventThread = "JFR Recording Scheduler" (javaThreadId = 17) stackTrace = [ java.lang.Object.wait(long) java.util.TimerThread.mainLoop() line: 553 java.util.TimerThread.run() line: 506 ] }
通过分析JavaMonitorWait事件,我们可以找到竞争最激烈的锁,从而进行更深层次的分析。
如果应用程序有很多IO操作,那么IO操作也是会影响性能的关键一环。
我们可以监控两种IO类型:socket IO和File IO。
相对应的事件有:dk.SocketWrite,jdk.SocketRead,jdk.FileWrite,jdk.FileRead。
代码是通过CPU来运行的,如果CPU使用过高,也可能会影响到程序的性能。
我们可以通过监听jdk.CPULoad事件来对CPULoad进行分析。
jfr print --events jdk.CPULoad flight_recording_1401comflydeanTestMemoryLeak89268.jfr
看下运行结果:
jdk.CPULoad { startTime = 19:53:25.519 jvmUser = 0.63% jvmSystem = 0.37% machineTotal = 20.54% }
如果jvm使用的cpu比较少,但是整个machine的CPU使用率比较高,这说明了有其他的程序在占用CPU。
如果JVM自己的CPU使用就很高的话,那么就需要找到这个占用CPU的线程进行进一步分析。
除了上面提到的event之外,还有一些其他有用的我们可以关注的event。
比如线程相关的:jdk.ThreadStart,jdk.ThreadEnd,jdk.ThreadSleep,jdk.ThreadPark。
如果你使用JMC,那么可以很直观的查看JFR的各种事件。
所以推荐大家使用JMC。