零基础学习性能测试第二章-JVM如何监控
目录
- 一、JVM监控核心指标（先记这6个）
- 二、必备监控工具与速查命令
- 1. **实时监控三件套**
- 2. **GC日志配置（必须开启！）**
- 三、4种内存泄漏快速定位法
- 场景：堆内存持续增长不释放
- 四、GC性能调优实战
- 高频Full GC问题排查
- 五、线程问题定位技巧
- 1. **线程数暴涨**
- 2. **死锁检测**
- 3. **CPU飙高分析**
- 六、生产级监控方案（Prometheus + Grafana）
- 1. 监控体系搭建
- 2. 关键Dashboard指标
- 3. 告警规则示例
- 七、性能测试JVM监控SOP
- 八、避坑指南（血泪经验）
以下是专为零基础设计的JVM监控实战指南，聚焦关键指标、常用工具和快速定位问题的方法，可直接应用于性能测试工作：
一、JVM监控核心指标（先记这6个）
| 指标 | 健康标准 | 异常表现 | 排查工具 |
|---|---|---|---|
| 堆内存使用率 | Old Gen < 70% | 持续增长不释放 → 内存泄漏 | jstat -gc |
| Full GC频率 | 0次/小时 | 频繁Full GC (>1次/分钟) | GC日志分析 |
| Full GC耗时 | < 1秒 | > 3秒 → STW卡顿 | jstat -gcutil |
| Young GC耗时 | < 100ms | > 200ms → 年轻代配置问题 | VisualVM |
| 线程数 | < 最大线程数80% | 线程数暴涨 → 线程泄漏 | jstack |
| CPU占用 | 单进程 < 70% | 持续100% → 死循环/锁竞争 | top + jstack |
二、必备监控工具与速查命令
1. 实时监控三件套
# 1. 监控GC状态 (每2秒刷新)
jstat -gcutil <PID> 2000# 输出解读：
# S0 S1 E O M CCS YGC YGCT FGC FGCT GCT
# 0.0 0.0 65.0 25.0 95.0 90.0 100 1.5 5 0.8 2.3
# ▶️ E: Eden区使用率 | O: 老年代 | FGC: Full GC次数 | FGCT: Full GC总耗时# 2. 查看JVM参数 (关键配置)
jcmd <PID> VM.flags# 3. 生成线程快照 (分析死锁/阻塞)
jstack <PID> > thread_dump.txt
2. GC日志配置（必须开启！）
// JDK 8及之前
-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/path/to/gc.log// JDK 11+ (推荐)
-Xlog:gc*:file=/path/to/gc.log:time:filecount=0
日志分析工具：
- GCeasy（在线分析）
grep "Full GC" gc.log（手动检查Full GC）
三、4种内存泄漏快速定位法
场景：堆内存持续增长不释放
-
步骤1：确认泄漏
jmap -heap <PID> | grep "used" # 观察Old Gen使用趋势 -
步骤2：生成堆转储
jmap -dump:live,format=b,file=heapdump.hprof <PID> -
步骤3：分析堆快照
- 工具：Eclipse MAT / VisualVM
- 定位技巧：
- 查找 Retained Heap 最大的对象
- 检查 Unreachable Objects（不可达对象）
- 查看 Dominator Tree（支配树）
-
常见泄漏模式：
四、GC性能调优实战
高频Full GC问题排查
# 1. 检查GC原因
grep -A 5 "Full GC" gc.log# 典型原因：
# - "Allocation Failure" -> Eden区不足
# - "Metadata GC Threshold" -> 元空间不足
# - "System.gc()" -> 代码调用System.gc()# 2. 优化方案
| 问题现象 | 参数调整 |
|------------------------|--------------------------|
| Young GC频繁 | -Xmn增加年轻代大小 |
| Full GC后堆内存未释放 | -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection |
| CMS GC失败 | -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=70 |
| G1混合GC耗时过长 | -XX:G1MixedGCLiveThresholdPercent=85 |
五、线程问题定位技巧
1. 线程数暴涨
# 统计线程数
ps -eLf | grep java | wc -l# 分析线程类型
jstack <PID> | grep "java.lang.Thread.State" | sort | uniq -c
2. 死锁检测
jstack <PID> | grep -A 10 "deadlock"
3. CPU飙高分析
# 1. 找高CPU线程
top -H -p <PID> # 记录线程ID(十进制)# 2. 线程ID转十六进制
printf "%x\n" 12345 # 输出：3039# 3. jstack中搜索nid=0x3039
jstack <PID> | grep -A 20 "nid=0x3039"
六、生产级监控方案（Prometheus + Grafana）
1. 监控体系搭建
2. 关键Dashboard指标
- 内存：Heap/Non-Heap Memory Usage
- GC：GC Pause Duration, GC Count
- 线程：Thread States, Deadlock Detection
- 类加载：Loaded Classes Count
3. 告警规则示例
# Prometheus告警规则
- alert: FullGCTooFrequentexpr: increase(jvm_gc_pause_seconds_count{gc="PS MarkSweep"}[1m]) > 2for: 5mlabels:severity: criticalannotations:summary: "Full GC频繁 (实例 {{ $labels.instance }})"
七、性能测试JVM监控SOP
-
压测前准备
# 开启GC日志 java -Xlog:gc*:file=gc.log -jar app.jar# 添加OOM自动dump -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/tmp -
压测中监控
# 实时看板 jstat -gcutil <PID> 1000 # 每秒刷新 jcmd <PID> Thread.print # 定时抓线程 -
压测后分析
# 1. GC分析 cat gc.log | grep "Full GC" | wc -l # 统计Full GC次数# 2. 内存泄漏检查 jmap -histo:live <PID> | head -20 # 对象直方图# 3. 生成报告 echo "=== JVM健康报告 ===" echo "Full GC次数: $(grep 'Full GC' gc.log | wc -l)" echo "最大堆内存: $(jstat -gccapacity <PID> | awk '{print $4/1024"MB"}')"
八、避坑指南（血泪经验）
-
元空间溢出
-XX:MaxMetaspaceSize=256m# 默认无限制需手动设置 -
堆外内存泄漏
监控Native Memory Tracking (NMT)：-XX:NativeMemoryTracking=detail jcmd <PID> VM.native_memory summary -
G1并发模式失败
增加-XX:ConcGCThreads或降低-XX:InitiatingHeapOccupancyPercent -
线程池耗尽
jstack中搜索"pool-1-thread"查看阻塞栈
终极命令：一键式JVM健康检查
#!/bin/bash
PID=$(jps | grep YourApp | awk '{print $1}')
echo "===== JVM健康检查 ====="
echo "1. GC状态:"
jstat -gcutil $PID 1000 3
echo "2. 堆内存:"
jmap -heap $PID | grep -E "Heap Usage|New Generation"
echo "3. 线程快照:"
jstack $PID | grep "java.lang.Thread.State" | sort | uniq -c
掌握这些技能，你可以在10分钟内完成JVM基础问题定位，有效支撑性能测试工作。记住核心口诀：
“内存泄漏查堆dump，GC瓶颈看日志，线程问题抓jstack，生产监控上Prometheus”