Санкт-Петербургская группа тестирования JVM

JConsole: кардиограмма вашей программы

Сегодня мы расскажем вам о JConsole, средстве диагностики работающего приложения Java.

JConsole способна подключаться к работающей JVM начиная с версии 1.5.0, локально и удаленно, правда, с некоторыми ограничениями. Можно подключиться одновременно к нескольким процессам, данные о каждом процессе будут отображаться в своем окне, можно даже создать несколько окон для одного процесса. Вы можете временно отключиться от процесса, нажав зеленую иконку вверху окна, а затем подключиться снова. Линия на графиках будет прерываться в периодах, когда jconsole была отключена.

Что же показывает JConsole? Рассмотрим каждую закладку.

Закладка Overview

Heap Memory Usage:

• Used: сколько памяти используется для всех поколений
• Comitted: сколько всего системной памяти отведено для JVM
• Max: максимальное количество системной памяти, которую JVM может попросить у системы

Threads:

• Live: текущее кол-во нитей, кроме Daemon Threads
• Peak: пиковое значение за период
• Total: полное количество нитей

Classes:

• Loaded: Количество классов, загруженных в данный момент
• Unloaded: кол-во классов, которые были выгружены GC
• Total: общее кол-во классов, которые были загружены за период (считая выгруженные)

CPU Usage: процент процессорного времени.

Memory

На этой закладке ожно увидеть дополнительную информацию о пулах памяти:

• Heap Memory Usage: суммарное использование памяти областями Eden, Survivor Spaces и Tenured (AKA Old) Generation.
• Non-Heap Memory Usage: суммарная память, необходимая для:
  • скомпилированных методов (code cache),
  • Permanent Generation данного процесса,
  • разделяемой между процессами Permanent Generation:
    • только для чтения (shared-ro) и
    • для чтения и записи (shared-rw).

Также вы можете увидеть время, затраченное на сборку мусора внизу, в поле GC time:

Первое значение, это время на сборку мусора в Young Generation, название использующегося сборщика мусора (Copy = Copying GC) и количество сборок. Вторая строка, соответственно, показывает данные для Tenured или Old Generation.

Данные о работе сборщиков мусора в текстовой вы можете получить, запустив программу с опцией -verbose:gc.

Нажав на кнопку Perform GC, вы инициируете сборку мусора в обоих поколениях.

Закладка Threads

…покажет вам текущее количество нитей (live threads), их пиковое значение (peak). Кроме того вы можете посмотреть список нитей и информацию о каждой.

Вы можете отфильтровать нити в списке, введя любую часть названия в поле Filter.

Выбрав нить в списке, вы получаете следующую информацию о нити:

• Название (из java.lang.Thread.getName(), или сформированное JVM)
• Состояние:
  • RUNNABLE,
  • WAITING on <object>. Нить вызвала <object>.wait()
  • TIMED_WAITING on … то же самое, но wait() был со временем ожидания
  • BLOCKED—нить блокировалась, пытаясь захватить объект синхронизации
  
  Возможно, вам удастся также заметить следующие состояния:
  
  
  • TERMINATED—нить завершилась или была завершена
  • NEW—нить создана, но еще не начала выполняться
  
  
• Total blocked—суммарное количество блокировок
• Total waited—суммарное кол-во ожиданий
• Stack trace—стек Java. Фреймы кода native и JVM не отображаются. Зато вы можете увидеть активные блокировки, созданные соответствующим методом.

Похожую информацию вы можете получить, нажав Ctrl+\ или Ctrl+Break под Windows, или воспользовавшись утилитой jstack)

Кнопка "Detect Deadlock" обнаруживает все имеющиеся тупики (deadlocks) в программе. Они определяется компонентом ThreadMXBean, находящемся в отслеживаемом процессе. В Mustang определяются и тупики, в которых участвуют классы из java.util.concurrent (JSR 166).

Classes

Здесь вы увидите количество классов, загруженных в данный момент (Loaded), общее кол-во классов, которые были загружены за период, считая выгруженные (Total Loaded) и кол-во классов, которые были выгружены GC (Total classes unloaded).

Если вы включите галочку Verbose Output, консоль приложения начнет выводить имена загружаемых и выгружаемых классов. Это эквивалентно запуску процесса с опцией -verbose:class

Закладка VM Summary

В этой закладке есть много интересных данных о виртуальной машине, которую вы сейчас отслеживаете. Они довольно очевидны. Упомянем лишь несколько:

• Pending Finalization: кол-во объектов в Finalization Queue
• Total compile time: время, затраченное JIT на компиляцию
• Committed memory: память, запрошенная у системы под кучу
• Committed virtual memory: сколько памяти отведено системой под JVM
• Library path: путь, откуда будут загружаться native-библиотеки (java.lang.System.load()) и JVMTI-агенты. Под UNIX это LD_LIBRARY_PATH, на Windows—PATH.
• Class path: CLASS_PATH
• Boot class path: путь, откуда загружаются базовые классы. Устанавливается опцией -Xbootclasspath.

Закладка MBeans

Дело в том, что JConsole взаимодействует с отслеживаемым приложением по протоколу JMX, который, в свою очередь, работает через RMI. Когда вы подсоединяетесь к виртуальной машине, в ней запускается JMX-агент, использующий свой собственный реестр RMI (RMI registry). Этот агент создает управляющие объекты и объекты-датчики. Согласно спецификации JMX, они называются MBeans ("Management Beans").

Эти объекты уже имеются в JVM версий 6.0 и 1.5.0. Кроме того, приложение Java может добавлять собственные MBeans.

MBeans и протокол JMX позволяют:

• Читать и устанавливать значения атрибутов
• Вызывать операции (методы) MBean, находящегося в отслеживаемой программе
• Подписываться и получать нотификации от программы

Т.к. JMX-приложение может не знать всех типов "по другую сторону" соединения, им должны поддерживаться примитивные типы, java.lang.String, и некоторые другие. Для сложных объектов необходимо использовать типы javax.management.openmbean.CompositeData и TabularData.

Закладка MBeans предоставляет вам графический интерфейс к MBeans JVM и программы:

Вот несколько примеров уже существующих операций MBeans:

• com.sun.management => Operations => dumpHeap записывает кучу в файл. Затем, вы можете посмотреть этот файл с помощью jhat:
  

  % jhat dump
  Reading from dump...
  
  Dump file created Mon May 29 09:34:48 MSD 2006
  Snapshot read, resolving...
  Resolving 82882 objects...
  Chasing references, expect 16 dots................
  Eliminating duplicate references................
  Snapshot resolved.
  Started HTTP server on port 7000
  Server is ready.
  
  

  Теперь, на localhost:7000, вы можете посмотреть кучу браузером.
  
  
• java.lang.management => Threading => Operations => findDeadlockedThreads() находит тупики с участием стандартных мониторов и объектов из java.lang.concurrent.
  
  
• java.util.logging => Logging дает вам доступ к мощному интерфейсу файлов событий.

Подключение к приложениям

JConsole может подключаться:

• К локальному процессу, используя собственный интерфейс с JVM:
  

  % jps
  28996 JConsole
  741 Jps
  % jconsole 28996

• К удаленному процессу:
  

  % jconsole host.sun.com:2345

  Но для того, чтобы подсоединиться вам нужно будет запустить приложение со специальными опциями:
  

  % java -Dcom.sun.management.jmxremote.port=7000 \
  -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false \
  -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false \
  -jar Application.jar \

• Также вы можете использовать особый URL в стиле протокола Service Location Protocol (SLP):
  

  service:jmx:rmi:///jndi/rmi://host:port/jmxrmi

  
  Формат этого URL определен в RFC 2609.

Если вы не можете подключиться к приложению, почитайте FAQ здесь или здесь.

Ссылки

• Using JConsole to Monitor Applications
• Блог Mandy Chung: Mustang JConsole, JConsole will be supported in Mustang.
• jconsole man page
• Frequently Asked Questions JConsole and Remote Management
• Monitoring and Management Using JMX
• JDK Tools and Utilities
• JMX: Java Management Extensions
• JTop: утилита top для Java-потоков, $JDK_DIR/demo/management/JTop
• jconsole scripting shell, $JDK_DIR/demo/scripting/jconsole-plugin

К. Ш.