JavaGC学习实践（下）

Z时代
2024-01-10
分类：综合

接着上篇，本篇重点在于项目运行监控
Java GC 学习实践（上）

Java GC 学习实践（下）

浅谈基础

1.1 运行时数据区(Java 1.8)

1.2 垃圾收集算法

1.3 垃圾收集器

解析 GC 日志

JVM 监控工具

Linux 监控相关

三、JVM 监控工具

jps（JVM Process Status）
- 虚拟机进程状态工具
- JVM 版的 ps，显示所有虚拟机进程
- jps -l

jstat（JVM Statistics Monitoring Tool）
- 虚拟机统计信息监视工具
- jstat [ option vmid [ interval [s|ms] [count] ] ]
- vmid 进程号；interval 执行间隔；count 执行次数；
- jstat -gc 20295 250 10
- jstata -options 会输出所有选项 -gc、-class、-gcutil等等

jinfo
- java 配置信息工具，可以看到默认 JVM 配置信息
- jinfo -flags 20295
- jinfo -flag NewSize 20295

jmap
- java 内存映射工具
- 1.用于生成堆转储快照（一般称为 heapdump 或者 heap 文件）
- 2.查询finalize执行队列，java堆、空间使用率、当前使用收集器等

jhat
- jmap生成的文件，可能会很大，几百MB
- 分析堆转储快照，jhat内置微型http服务器，jhat 对应 dump文件，即可在浏览器访问
- jhat xxx.hprof 然后就可在浏览器访问了 http://localhost:7000
- 不推荐使用，比较麻烦；可使用 VisualVM 等

jstack
- Java 堆栈跟踪工具
- jstack -l 20295

四、Linux 监控相关

1. 内存监控

1.1 free

free -h （h也即human，人性化展示）MB、GB之类的

free -m 以MB的方式展示，适合内存变化粒度较小时使用

free -g 以GB方式展示，目测不常用

2. 磁盘监控

2.1 df

df -h 人性化展示

Filesystem（文末做详细探究）
- tmpfs：Linux/Unix 系统上的一种基于内存的文件系统
- devtmpfs：负责设备文件创建的管理工作，缩短开机时间
- overlay：堆叠文件系统，Docker 使用overlay来构建和管理镜像与容器的磁盘结构

used：使用掉的硬盘空间

available：剩下的磁盘空间大小

use%：磁盘使用率

mounted on：磁盘挂载的目录所在（挂载点）

2.2 du

du -xxx [option: PATH] PATH 表示指定文件夹（默认为当前文件夹）

du -ah /opt/xxx 显示全部文件夹、子文件夹、文件大小

du -sh /opt/xxx 显示文件夹大小

du -Sh /opt/xxx 显示文件夹、子文件夹大小

3. 进程管理

3.1 htop

较 top 功能强大些，交互式动态监控页面，如果没安装 yum install htop

htop 进入后，如有不清楚的，F1 会进入help页面

找了三张图类比下（1 vCPU, 2GB内存；2 vCPU, 2GB内存；16核 CPU,64GB内存）

左上：
- CPU、内存、交换分区的使用情况；

右上：
- Tasks为进程总数，当前运行的进程数；
- Load average为系统1分钟，5分钟，10分钟的平均负载情况；
- Uptime为系统运行的时间；

下边：
- PID：进程的标识号
- USER：运行此进程的用户
- PRI：进程的优先级
- NI：nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级，默认的为0
- VIRT：进程占用的虚拟内存值
- RES：进程占用的物理内存值
- SHR：进程占用的共享内存值
- S：进程的运行状况，R表示正在运行、S表示休眠，等待唤醒、Z表示僵死状态
- %CPU：该进程占用的CPU使用率
- %MEM：该进程占用的物理内存和总内存的百分比
- TIME+：该进程启动后占用的总的CPU时间
- COMMAND：进程启动的启动命令名称

参考文章

Linux top命令参数及使用方法详解

htop使用详解

Filesystem

tmpfs

tmpfs 是 Linux/Unix 系统上的一种基于内存的文件系统。 tmpfs 可以使用您的内存或 swap 分区来存储文件。在 Redhat/CentOS 等 linux 发行版中默认大小为物理内存的一半。

tmpfs 既可以使用物理内存，也可以使用交换分区，因为 tmpfs 使用的是“虚拟内存”。 Linux 内核的虚拟内存同时来源于物理内存和交换分区，主要由内核中的 VM 子系统进行调度，进行内存页和 SWAP 的换入和换出操作，tmpfs 自己并不知道这些页面是在交换分区还是在物理内存中。

如果你想使用 tmpfs ，那么最简单的办法就是直接将文件存放在 /dev/shm 下，虽然这并不是推荐的方案，因为 /dev/shm 是给共享内存分配的，共享内存是进程间通信的一种方式。

overlay

堆叠文件系统（还拿上图为例）

每启动一个 docker 容器，就会对应一个 overlay

以 docker 私有仓库 registry 镜像容器为例 bfb72e399ad50db625cea381e56dd4550cf15173e7360bb135d4539a11285fe7

[root@amos merged]# mount |grep overlay overlay on /var/lib/docker/overlay2/bfb72e399ad50db625cea381e56dd4550cf15173e7360bb135d4539a11285fe7/merged type overlay (rw,relatime,lowerdir=/var/lib/docker/overlay2/l/QBDC3JTO6OJCKBGECABICLCGQA:/var/lib/docker/overlay2/l/YPDPWIL42CORMMVBBPDPSWLEF4:/var/lib/docker/overlay2/l/TRWDRE65Z2R7EZ6RZMDZYXXWAV:/var/lib/docker/overla2/l/LFP3RV3DQMHSDYUIQZO6XI6GUA:/var/lib/docker/overlay2/l/CTA7FIGTQQGU6AFA2HS665N47Y:/var/lib/docker/overlay2/l/2UREITCJ5P36FBPLQQTCLY6Z55,upperdir=/var/lib/dockeroverlay2/bfb72e399ad50db625cea381e56dd4550cf15173e7360bb135d4539a11285fe7/diff,workdir=/var/lib/docker/overlay2/bfb72e399ad50db625cea381e56dd4550cf15173e7360bb135d4539a11285fe7/work)

可以看到对应高亮的关键词：lowerdir、upperdir
- 在merged目录下，用户会无感知地看到 upperdir、lowerdir...（可能含多个）目录下的内容
- merged = upperdir + lowerdir... (同名文件选高层次文件)
- 当 upperdir、lowerdir...目录文件有冲突时，会根据层次关系选择性屏蔽，当然lowerdir也有层次关系

一探究竟
- cd /var/lib/docker/overlay2/bfb72e399ad50db625cea381e56dd4550cf15173e7360bb135d4539a11285fe7/
- lower：用来存储只读的信息，为了节省空间，用硬链接实现
  - 软链接：lrwxrwxrwx “ l ” 开头，类似快捷方式
  - 硬链接：-rw-r--r-- “ - ” 开头，类似复制，但又能保持和源文件同步
- diff：用来记录删除和修改的文件，而 merged 里能看到所有文件
- merged：容器运行时存在，能看到容器中所有的文件