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借助开源工具 高效分?析Java应用的运行?　不止一次，我们?都萌发过想对运行中程?序的底层状况一探究竟?的念头。产生这种需求?的原因可能是运行缓慢?的服务、Java虚拟?机(JVM)崩溃、挂?起、死锁、频繁的JV?M暂停、突然或持续的?高CPU使用率、甚至?于可怕的内存溢出(O?OME)。好消息是现?在已有许多工具能帮你?得到Java虚拟机运?行过程中的不同参数，?这些信息有助于你了解?其内部状况，从而诊断?上述的各种情况。　?　在这篇文章中，我将?介绍一些优秀的开源工?具。其中一些是JVM?自带的，另一些则是第?三方工具。我将从最简?单的工具开始介绍，逐?渐过渡到一些比较复杂?的工具。本文的目的是?帮助你找到合适的调试?诊断工具，这样当程序?出现执行异常、缓慢或?根本不能执行时，手头?随时有可用的工具。?　好了，让我们出发?。　如果程序出现?不正常的高内存负载、?频繁无响应或内存溢出?，通常最好的分析切入?点是查看内存对象。幸?好JVM内置了工具“?jmap”，让它天生?就能完成这种任务。?　Jmap(借助J?PM的一点帮助)　?　Oracle将jm?ap描述为一种“输出?进程、核心文件、远程?调试服务器的共享对象?内存映射和堆内存细节?”的程序。本文将使用?jmap打印一张内存?统计图。　为了运?行jmap，你需要知?道被调试程序的PID?(进程标识符)。得到?PID的简单办法是使?用JVM提供的jps?，它能列出机器上每一?个JVM进程及其PI?D。jps输出结果如?下图：　▲j?ps命令的终端输出?　为了打印内存统计?图，我们需要打开jm?ap控制台程序，并输?入程序的PID和“-?histo:live?”选项。如果不添加这?个选项，jmap将完?整导出该程序的堆内存?,这不是我们想要的结?果。所以，如果想得到?上图中“eureka?.Proxy”程序的?内存统计图，我们应该?用如下命令来运行jm?ap：以下是代码片?段：　jmap ?–histo:liv?e 45417　?　上述命令输出如下：?　▲命令jm?ap -histo:?live的输出结果显?示了堆中现有对象的个?数　结果中每行显?示了当前堆中每种类类?型的信息，包含被分配?的实例个数及其消耗的?字节数。　本例中?，我请同事有意给程序?增加了一处明显的内存?泄露。请特别注意位于?第8行的类，Cell?eData。将它与下?图显示的4分钟后截屏?进行比较：　?▲jmap的输出表明?CelleData类?的对象数目增加了　?　请注意CelleD?ata类现在已经变为?系统中第二多的类，短?短4分钟内已经增加了?631,701个额外?实例。等待约一小时后?，我们观察到如下结果?：　▲程序执?行1小时后jmap的?输出结果，显示超过2?千5百万个Celle?Data类实例　?现在有超过2千5百万?个CelleData?类实例，占用了超过1?GB内存!我们可以确?认这是一个内存泄露。?　这类数据信息的?好处是，不仅非常有用?而且对于很大的JVM?堆也能快速反馈结果。?我曾经试过检测一个运?行频繁并且占用17G?B堆内存的程序，使用?jmap能够在1分钟?内生成程序的性能统计?图。　需要注意的?是，jmap不是运行?分析工具，在生成统计?图时JVM可能会暂停?，因此当生成统计图时?需要确认这种暂停对程?序是可接受的。以我的?经验，通常在调试一个?严重bug时需要生成?这种统计图，这种情况?下，这些1分钟的暂停?对程序来说是可接受的?。这里，我们引出了下?一个话题 - 半自动?的运行分析工具Vis?ualVM。　V?isualVM　?另一个包含于JVM中?的工具是Visual?VM，它的开发者将它?描述为“一种集成了多?个JDK命令行工具的?可视化工具，它能为您?提供轻量级的运行分析?能力”。这样看来，V?isualVM是另一?种你最有可能用到的事?后分析工具，一般是错?误已出现或性能问题已?经用传统方法(客户抱?怨大多属于此类)发现?。　继续之前的示?例程序和它严重的内存?泄露问题，在程序执行?30分钟后，Visu?alVM帮我们绘制了?如下图表：　?▲图5：程序初始运行?的VisualVM ?内存图　从这个图?表，我们可以清晰地看?到截止到7:00pm?，运行仅仅10分钟后?，程序已经消耗掉超过?1GB的堆空间。又过?了23分钟，JVM已?经到了它启动参数–X?mx3g最大值，导致?程序响应缓慢，系统响?应缓慢(持续的垃圾回?收)和数量惊人的内存?溢出错误。　借助?jmap，我们定位了?这种内存消耗攀升的原?因。修复后，我们让程?序重新运行于Visu?alVM的严格监测之?下，观察到下面的情况?：　▲图6：?修复内存泄露问题后的?VisualVM内存?图　如你所见，