Java VisualVM v1.4.2 官方版

Java VisualVM是一个集成多个JDK命令行工具的可视化监控分析工具。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。可以作为Java应用程序性能分析和运行监控的工具。开发人员可以利用它来监控、分析线程信息、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。系统管理员可以利用它来监测、控制Java应用程序横跨整个网络的情况。Java应用程序使用人员可以利用它来创建包含所有必要信息的 Bug 报告。

概述

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JDK的一个集成的分析工具，自从JDK 6 Update 7以后已经作为Sun的JDK的一部分。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。

软件功能

一、性能分析的主要方式

1.监视：监视是一种用来查看应用程序运行时行为的一般方法。通常会有多个视图(View)分别实时地显示 CPU 使用情况、内存使用情况、线程状态以及其他一些有用的信息，以便用户能很快地发现问题的关键所在。

2.转储：性能分析工具从内存中获得当前状态数据并存储到文件用于静态的性能分析。Java 程序是通过在启动 Java 程序时添加适当的条件参数来触发转储操作的。它包括以下三种：

系统转储：JVM 生成的本地系统的转储，又称作核心转储。一般的，系统转储数据量大，需要平台相关的工具去分析，如 Windows 上的 windbg 和 Linux 上的 gdb.

Java 转储：JVM 内部生成的格式化后的数据，包括线程信息，类的加载信息以及堆的统计数据。通常也用于检测死锁。

堆转储：JVM 将所有对象的堆内容存储到文件。

二、快照：

应用程序启动后，性能分析工具开始收集各种运行时数据，其中一些数据直接显示在监视视图中，而另外大部分数据被保存在内部，直到用户要求获取快照，基于这些保存的数据的统计信息才被显示出来。快照包含了应用程序在一段时间内的执行信息，通常有 CPU 快照和内存快照两种类型。

CPU 快照：主要包含了应用程序中函数的调用关系及运行时间，这些信息通常可以在 CPU 快照视图中进行查看。

内存快照：主要包含了内存的分配和使用情况、载入的所有类、存在的对象信息及对象间的引用关系等。这些信息通常可以在内存快照视图中进行查看。

三、性能分析：

性能分析是通过收集程序运行时的执行数据来帮助开发人员定位程序需要被优化的部分，从而提高程序的运行速度或是内存使用效率，主要有以下三个方面：

CPU 性能分析：CPU 性能分析的主要目的是统计函数的调用情况及执行时间，或者更简单的情况就是统计应用程序的 CPU 使用情况。通常有 CPU 监视和 CPU 快照两种方式来显示 CPU 性能分析结果。

内存性能分析：内存性能分析的主要目的是通过统计内存使用情况检测可能存在的内存泄露问题及确定优化内存使用的方向。通常有内存监视和内存快照两种方式来显示内存性能分析结果。

线程性能分析：线程性能分析主要用于在多线程应用程序中确定内存的问题所在。一般包括线程的状态变化情况，死锁情况和某个线程在线程生命期内状态的分布情况等

VisualVM使用教程

一 Visual GC(监控垃圾回收器)

Java VisualVM默认没有安装Visual GC插件，需要手动安装，JDK的安装目录的bin目露下双击jvisualvm.exe，即可打开Java VisualVM，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

被监控的程序运行一段时间后Visual GC显示如下

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算法，扬长避短也。

Young(年轻代)

年轻代分三个区。一个Eden区，两个Survivor区。大部分对象在Eden区中生成。当Eden区满时，还存活的对象将被复制到Survivor区(两个中的一个)，当这个Survivor区满时，此区的存活对象将被复制到另外一个Survivor区，当这个Survivor去也满了的时候，从第一个Survivor区复制过来的并且此时还存活的对象，将被复制“年老区(Tenured)”。需要注意，Survivor的两个区是对称的，没先后关系，所以同一个区中可能同时存在从Eden复制过来对象，和从前一个Survivor复制过来的对象，而复制到年老区的只有从第一个Survivor复制过来的对象。而且，Survivor区总有一个是空的。

Tenured(年老代)

年老代存放从年轻代存活的对象。一般来说年老代存放的都是生命期较长的对象。

Perm(持久代)

用于存放静态文件，如今Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响，但是有些应用可能动态生成或者调用一些class，例如Hibernate等，在这种时候需要设置一个比较大的持久代空间来存放这些运行过程中新增的类。持久代大小通过-XX:MaxPermSize=进行设置。

GC的基本概念

gc分为full gc 跟 minor gc，当每一块区满的时候都会引发gc。

Scavenge GC

一般情况下，当新对象生成，并且在Eden申请空间失败时，就触发了Scavenge GC，堆Eden区域进行GC，清除非存活对象，并且把尚且存活的对象移动到Survivor区。然后整理Survivor的两个区。

Full GC

对整个堆进行整理，包括Young、Tenured和Perm。Full GC比Scavenge GC要慢，因此应该尽可能减少Full GC。有如下原因可能导致Full GC：

上一次GC之后Heap的各域分配策略动态变化

System.gc()被显示调用

Perm域被写满

Tenured被写满

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。

二 Java VisualVM的其他功能

1.监视界面(cpu，类，堆，线程)

2.线程界面

3.Profile界面(性能剖析)

点击CPU按钮执行cpu分析查看方法

点击内存按钮执行内存分析查看类

4.堆dump和线程dump操作

Dump文件是进程的内存镜像，可以把程序的执行状态通过调试器保存到dump文件中，堆dump的dump文件内容如下图所示