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JProfiler 解决 Java 服务器的性能跟踪

分类: 文章 • 2024-10-13 10:41:22

作者：徐建祥（[email protected]）

时间：2006/01/05

来自：http://www.anymobile.org

1、摘要..........................................................................1
2、改善服务器的性能...........................................................1
3、分析器原理...................................................................2
4、JProfiler 简介...............................................................2
5、JProfiler 特征...............................................................3
6、本地监控.....................................................................4
7、远程监控.....................................................................7
8、参考..........................................................................9

1、摘要

改善Java服务器的性能需要模拟负载下的服务器。创建一个模拟环境、搜集数据并且分析结果可能是对许多开发人员的挑战。这篇文章介绍了使用JProfiler跟踪分析Java服务器的性能。

简单的性能问题很容易分离并解决，然而，大的性能问题，如内存溢出或者系统的，通常在系统处于高负载情况下发生，就不能这么简单的处理了。这些问题需要一个独立的测试环境、一个模拟的负载，并且需要仔细地分析和跟踪。

在这篇文章中，我使用比较通用的工具（JProfiler和JBuilder）和设备创建了一个性能监控分析环境，跟踪本地和远程的服务器程序，专注于三个性能问题：内存、垃圾回收和多线程运行状况，从而很好的监视JVM运行情况及其性能。

2、改善服务器的性能

服务器的性能改善是依赖于数据的。没有可靠的数据基础而更改应用或环境会导致更差的结果。分析器提供有用的Java服务器应用信息，但由于从单用户负载下的数据与多用户负载下得到的数据是完全不同的，这导致分析器的数据并不精确。在开发阶段使用分析器来优化应用的性能是一个好的方式，但在高负载下的应用分析可以取到更好的效果。

在负载下分析服务器应用的性能需要一些基本的元素：

1、可控的进行应用负载测试的环境。

2、可控的人造负载使得应用满负荷运行。

3、来自监视器、应用和负载测试工具自身的数据搜集。

4、性能改变的跟踪。

不要低估最后一个需求（性能跟踪）的重要性因为如果不能跟踪性能你就不能实际的管理项目。性能上10-20%的改善对单用户环境来说并没有什么不同，但对支持人员来说就不一样了。20%的改善是非常大的，而且通过跟踪性能的改善，你可以提供重要的反馈和持续跟踪。

虽然性能跟踪很重要，但有时为了使后续的测试更加精确而不得不抛弃先前的测试结果。在性能测试中，改善负载测试的精确性可能需要修改模拟环境，而这些变化是必须的，通过变化前后的负载测试你可以观察到其中的转变。

3、分析器原理

现在几乎所有的分析器都是从同一个起点和约束开始的：Java虚拟机分析器界面(JVMPI) (参考"The Java Virtual Machine Profiler Interface")。Sun微系统的API允许工具开发商接口或者连接到遵循JVMPI的JVM上，并且监控运作的方式以及JVM运行任何Java程序时的关键事件--从单独的应用程序到Applet、Servlet和企业JavaBeans (EJB)组件。

在分析器内启动一个程序意味着生成、捕捉、和观察大量数据，所以所有的分析器都包含着不同的方法来控制数据的流动，在不同的标准以及每一封装包的基础上进行过滤。同样也可以使用灵活的正规表达式类型模式来完成。

4、JProfiler简介

JProfiler 解决 Java 服务器的性能跟踪是一个全功能的Java剖析工具（profiler），专用于分析J2SE和J2EE应用程序。它把CPU、执行绪和内存的剖析组合在一个强大的应用中。JProfiler可提供许多IDE整合和应用服务器整合用途。JProfiler直觉式的GUI让你可以找到效能瓶颈、抓出内存漏失(memoryleaks)、并解决执行绪的问题。它让你得以对heapwalker作资源回收器的rootanalysis，可以轻易找出内存溢出；heap快照（snapshot）模式让未被参照（reference）的对象、稍微被参照的对象、或在终结（finalization）队列的对象都会被移除；整合精灵以便剖析浏览器的Java外挂功能。

目前最新的版本是4.1.2，几乎支持所有常用的IDE和Application Server，可以到其EJ官方网站http://www.ej-technologies.com/下载，申请一个十天的试用***。

5、JProfiler特征

5.1内存剖析Memory profiler

JProfiler的内存视图部分可以提供动态的内存使用状况更新视图和显示关于内存分配状况信息的视图。所有的视图都有几个聚集层并且能够显示现有存在的对象和作为垃圾回收的对象。

  • 所有对象
    显示类或在状况统计和尺码信息堆上所有对象的包。你可以标记当前值并显示差异值。
  • 记录对象Record objects
    显示类或所有已记录对象的包。你可以标记出当前值并且显示差异值。
  • 分配访问树Allocation call tree
    显示一棵请求树或者方法、类、包或对已选择类有带注释的分配信息的J2EE组件。
  • 分配热点Allocation hot spots
    显示一个列表，包括方法、类、包或分配已选类的J2EE组件。你可以标注当前值并且显示差异值。对于每个热点都可以显示它的跟踪记录树。

5.2堆遍历Heap walker

在JProfiler的堆遍历器(Heap walker)中，你可以对堆的状况进行快照并且可以通过选择步骤下寻找感兴趣的对象。堆遍历器有五个视图：

  • 类Classes
    显示所有类和它们的实例。
  • 分配Allocations
    为所有记录对象显示分配树和分配热点。
  • 索引References
    为单个对象和“显示到垃圾回收根目录的路径”提供索引图的显示功能。还能提供合并输入视图和输出视图的功能。
  • 数据Data
    为单个对象显示实例和类数据。
  • 时间Time
    显示一个对已记录对象的解决时间的柱状图。

5.3 CPU剖析CPU profiler

JProfiler提供不同的方法来记录访问树以优化性能和细节。线程或者线程组以及线程状况可以被所有的视图选择。所有的视图都可以聚集到方法、类、包或J2EE组件等不同层上。CPU视图部分包括：

  • 访问树Call tree
    显示一个积累的自顶向下的树,树中包含所有在JVM中已记录的访问队列。JDBC,JMS和JNDI服务请求都被注释在请求树中。请求树可以根据Servlet和JSP对URL的不同需要进行拆分。
  • 热点Hot spots
    显示消耗时间最多的方法的列表。对每个热点都能够显示回溯树。该热点可以按照方法请求，JDBC，JMS和JNDI服务请求以及按照URL请求来进行计算。
  • 访问图Call graph
    显示一个从已选方法、类、包或J2EE组件开始的访问队列的图。

5.4线程剖析Thread profiler

对线程剖析，JProfiler提供以下视图:

  • 线程历史Thread history
    显示一个与线程活动和线程状态在一起的活动时间表。
  • 线程监控Thread monitor
    显示一个列表，包括所有的活动线程以及它们目前的活动状况。
  • 死锁探测图表Deadlock Detection
    显示一个包含了所有在JVM里的死锁图表。
  • 目前使用的监测器Current monitor useage
    显示目前使用的监测器并且包括它们的关联线程。
  • 历史检测记录History usage history
    显示重大的等待事件和阻塞事件的历史记录。
  • 监测使用状态Monitor usage statistics
    显示分组监测，线程和监测类的统计监测数据。

5.5VM遥感勘测技术VM telemetry

观察JVM的内部状态，JProfiler提供了不同的遥感勘测视图，如下所示:

  • 堆Heap
    显示一个堆的使用状况和堆尺寸大小活动时间表。
  • 记录的对象Recorded objects
    显示一张关于活动对象与数组的图表的活动时间表。
  • 垃圾回收Garbage collector
    显示一张关于垃圾回收活动的活动时间表。
  • 类Classes
    显示一个与已装载类的图表的活动时间表。
  • 线程Threads
    显示一个与动态线程图表的活动时间表。

6、本地监控

系统环境Windows OS；软件JBuilderX/2005和JProfiler4.1.2

1、安装JBuilderX和JProfiler4.1.2

2、运行JProfiler，Session->IDE integration tab, IDE选择Borland JBuilder7 to 2005，点击Integrate按钮，选择JBuilder的安装目录，确认，会看到已经将JProfiler以OpenTool的形式，成功整合到JBuilder中，见下图。

JProfiler 解决 Java 服务器的性能跟踪


3、运行JBuilder，打开Run->Configurations，选择或新建一个Runtime，在Optimize选项中就可以看到JProfiler，可以选择每次运行程序新建一个JProfiler窗口的提示设置。

4、点击Optimize Project按钮，运行程序。


JProfiler 解决 Java 服务器的性能跟踪

5、弹出如下的JProfiler窗口，确认相关的信息即可。


JProfiler 解决 Java 服务器的性能跟踪

6、至此，就可以监控本地服务器的各个方面的性能了。
JProfiler 解决 Java 服务器的性能跟踪

JProfiler 解决 Java 服务器的性能跟踪

JProfiler 解决 Java 服务器的性能跟踪

JProfiler 解决 Java 服务器的性能跟踪

7、远程监控

服务器程序一般运行在远程的服务器设备上，有时候我们还需要远程监控商用的服务器资源。

服务器操作系统Linux OS，安装步骤如下：
1、./jprofiler_linux_4_1_2.sh，出现如下提示：
testing JVM in /usr/jdk1.4 ...
Starting Installer ...
注：对于没有安装X Server的机器，需要执行./jprofiler_linux_4_1_2.sh -q，否则会提示，
testing JVM in /usr/jdk1.4 ...
Starting Installer ...
This installer needs access to an X Server.
If this is not possible, you can run the installer in unattended mode
by passing the argument -q to the installer.
2、安装完毕后，会在/opt目录下，找到jprofiler的安装目录，/opt/jprofiler4。

本地操作系统WindowXP，相关的配置如下：

1、本地安装JProfiler，Linux服务器上也安装JProfiler（只有本地/监控者的需要输入***）。

2、打开本地的JProfiler，session->Integration wizards-> New Remote integration

3、选择on a remote computer，platform选择linux x86/AMD64，点击next

4、输入远程ip地址，点击next

5、输入远程JProfiler的安装目录，默认都安装在/opt/jprofiler4下，一路NEXT

6、出现下面提示框，按照要求配置下服务器的设置，界面如下：

JProfiler 解决 Java 服务器的性能跟踪
Java执行语句中加入下列运行参数

-Xint -Xrunjprofiler:port=8849 -Xbootclasspath/a:/opt/jprofiler4/bin/agent.jar；

/etc/profile中加入export LD_LIBRARY_PATH=/opt/jprofiler4/bin/linux-x86，退出、重新登陆。

7、好了，全部配置完毕，先运行远程服务器程序，再打开本地的JProfiler程序，握手成功后，远程程序正常运行了。

服务器信息如下：

[[email protected] 55556]# tail -f nohup.out

JProfiler> Protocol version 21

JProfiler> Using JVMPI

JProfiler> 32-bit library

JProfiler> Listening on port: 8849.

JProfiler> Native library initialized

JProfiler> Waiting for a connection from the JProfiler GUI ...

//以上为本地JProfiler连上前的系统提示

JProfiler> Using dynamic instrumentation

JProfiler> Time measurement: elapsed time

JProfiler> CPU profiling enabled

JProfiler> Starting org/anymobile/server/cmwap/CmwapServer ...

2005/12/15 17:05:46 [ INFO] - Starting Cmwap Stand Server ...
2005/12/15 17:05:47 [ INFO] - HandleThread runing ......

8、补充说明及参考

8.1补充说明

如果你希望动态保存当前Session的运行数据的快照，点击JProfiler的保存按钮即可；

可以通过JProfiler Start Center的Open snapshot tab打开保存的Session；

你也可以右键点击某个视图，静态保存到HTML文件，文字描述加视图图片；

有一些视图的数据只会运行一次，不会动态的刷新，如内存视图中的分配访问树等视图；

WinXP下JProfiler似乎不支持中文，2K下支持的，上面有一些图片是在2K系统上截取的；

另外，JProfiler还可以监控某个Application Server、Applet，功能非常强大，可以参考软件自带的Help。

8.2参考

JProfiler Tutorialshttp://www.ej-technologies.com/products/jprofiler/tutorials.html

What's new inJProfilerhttp://www.ej-technologies.com/products/jprofiler/whatsnew41.html

JProfiler helphttp://resources.ej-technologies.com/jprofiler/help/doc/

Java Virtual Machine Profiler Interfacehttp://java.sun.com/j2se/1.3/docs/guide/jvmpi/index.html

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