一、基本概念

JProfiler：即“Java Profiler”，即“Java分析器”或“Java性能分析工具”。它是一款用于Java應用程序的性能分析和調試工具，主要幫助開發(fā)人員識別和解決性能瓶頸問題。

JVM：即“Java Virtual Machine”，即“Java虛擬機”。它是一個用于運行Java字節(jié)碼的抽象計算機。
(JProfiler分析的對象是Java應用程序，而這些程序都運行在JVM之上，JProfiler通過與JVM交互，收集有關CPU使用、內存分配、線程狀態(tài)等詳細信息。JVM提供的這些數(shù)據(jù)是JProfiler分析性能瓶頸、內存泄漏、線程死鎖等問題的基礎。由于JVM執(zhí)行的是Java字節(jié)碼，JProfiler可以直接分析字節(jié)碼級別的代碼執(zhí)行情況，從而精確定位到方法調用、代碼路徑等細節(jié)。)

內存：是計算機中用來臨時存儲運行程序和數(shù)據(jù)的地方，運行中的數(shù)據(jù)和程序需要載入內存，計算機才能對其進行處理。
(某些對象由于邏輯問題沒有被釋放時，內存將逐漸耗盡，導致程序崩潰。JProfiler可以幫助檢測內存泄漏，找出不再使用卻沒有釋放的對象，也可以通過JProfiler監(jiān)控內存使用的高峰時刻，幫助識別應用在負載高峰時的內存需求，確保程序在高壓力環(huán)境下穩(wěn)定運行。)

CPU：即“中央處理器”。它是計算機系統(tǒng)的核心處理單元，負責執(zhí)行指令和處理數(shù)據(jù)，相當于計算機的大腦。
(在JProfiler中的主要作用是分析Java應用程序對CPU資源的使用情況。JProfiler能顯示各個方法的CPU使用情況，幫助開發(fā)者找到耗費CPU資源最多的代碼部分，識別性能瓶頸。”熱點”代碼，即在CPU使用中最頻繁被調用的方法或函數(shù)，可以協(xié)助開發(fā)者優(yōu)化這些代碼以提升整體性能。)

SSH：SSH 是 "Secure Shell" 的縮寫，是一種網(wǎng)絡協(xié)議，用于安全地遠程登錄到另一臺計算機上，執(zhí)行命令和傳輸文件。
(SSH隧道提供了一種安全的方式，使得JProfiler可以從本地機器連接到遠程服務器上的JVM，而不需要直接在網(wǎng)絡上暴露JVM的管理端口。windows上查看SSH服務是否安裝Get-Service -Name sshd，開啟SSH服務Start-Service -Name sshd；另外對比TCP，TCP 屬于傳輸層協(xié)議，主要目的是提供一種可靠的端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務，而 SSH 是一種應用層協(xié)議，它通常使用 TCP 作為其底層傳輸機制，主要目的是提供安全的遠程登錄和其他安全服務。)

二、操作步驟

1、連接JVM

1.1、分析本地JVM

attach模式選擇本地JVM快速連接
它可以用來分析本地的CPU狀況及除數(shù)組內存數(shù)據(jù)以外的內存狀況

launch模式選擇應用程序
選擇jar包后點擊開始會由JProfiler啟動JVM，它本質也會在啟動的時候添加代理，所以可以完整的分析CPU狀況及內存狀況（包括數(shù)組內存數(shù)據(jù)）

1.2、分析遠程JVM

attach模式選擇遠程JVM配置連接
連接遠程JVM，windows系統(tǒng)需要手動下載配置代理，其他系統(tǒng)則不需要
(在windows系統(tǒng)中，在遠程目標機器上將下載的jprofiler代理文件解壓后，在jar包啟動文件的命令中增加-agentpath設置代理，命令為 java -agentpath:"C:\Program Files\jprofiler14\bin\windows-x64\jprofilerti.dll=port=8890,nowait" -jar ectd-admin-web-v3.0.6.jar 。在會話設置中，需要手動指定分析的代理端口為8890)

2、內存分析

2.1、功能介紹

使用上述紅框框出來的三部分功能進行內存的分析，這里對這些功能進行簡要的介紹
遙測
????????內存：可以查看當前系統(tǒng)的內存整體情況，進而判斷系統(tǒng)中是否存在嚴重的內存問題（比如內存泄漏或內存溢出）
實時內存
????????所有對象：顯示當前系統(tǒng)的整體內存分配情況
????????記錄的對象：顯示點擊 記錄內存 后的所有對象的內存情況，并且可以選擇活性模式（顯示存活對象或垃圾回收對象），然后可以點擊某個對象顯示分配熱點或分配調用樹情況
????????分配調用樹：顯示點擊點擊 記錄內存 后，具有調用樹結構的內存分配情況，并且可以選擇活性模式，以及特定類型的對象進行查看
????????分配熱點：顯示點擊點擊 記錄內存 后，分配頻率高的對象，可以以對象為維度去查看調用出處，并且也可以選擇活性模式，以及特定類型的對象進行查看
????????類跟蹤器：可以在前面從記錄的對象中選擇對象添加到類跟蹤器中，查看特定對象內存的變化和釋放
堆遍歷器
選擇生成快照或在記錄對象中選擇指定對象在堆遍歷器中查看，堆遍歷器快照只顯示無引用鏈的對象（包括GC的對象以及暫時存活未被GC但無引用的對象），通過堆遍歷器快照可查看異常未回收對象被誰所持有從而找出內存溢出問題

2.2、分析步驟

2.2.1、首先查看遙測中的內存總覽，查看內存是否存在高占用的情況

2.2.2、查看實時內存中的所有對象，初步查看內存中已經(jīng)存在的占用高內存的對象是誰

2.2.3、復現(xiàn)場景并記錄分配調用棧數(shù)據(jù)，并設置調用樹分配選項為所有類和所有對象，查看分配調用樹，確定占用高內存的對象的代碼位置（使用分配熱點根據(jù)對象反向查看調用位置也可以）

2.2.4、將異常對象添加到類跟蹤器，結合代碼確認對象內存是否正常釋放而不存在內存泄漏問題

2.2.5、假如高占用內存的對象已經(jīng)確定且無內存泄漏，查看其在堆內快照的引用，判斷是否被不正確的持有未釋放而導致內存溢出問題

3、CPU分析

3.1、功能介紹

使用上述紅框框出來的三部分功能進行CPU的分析，這里對這些功能進行簡要的介紹
遙測
????????CPU負載：可以查看當前系統(tǒng)的CPU負載整體情況，判斷系統(tǒng)中是否存在CPU使用率過高的問題
CPU視圖
????????調用樹：顯示點擊 記錄CPU 后，當前程序中各個方法或線程的 CPU 使用情況，并且可以選擇具體的線程及線程狀態(tài)進行篩選
????????熱點：顯示點擊 記錄CPU 后，列出消耗最多資源的方法或類，通常是性能瓶頸所在的地方，并且可以選擇具體的線程及線程狀態(tài)進行篩選
????????調用圖：顯示點擊 記錄CPU 后，局部線程調用的CPU使用情況，并且可以選擇具體的線程中的節(jié)點作為最初顯示的節(jié)點去創(chuàng)建調用圖
異常值檢測：顯示點擊 記錄CPU 后，存在相較于自身平均調用時間特別突出（異常系數(shù)）的方法
其他功能項不常用略過

3.2、分析步驟

3.2.1、首先查看遙測中的CPU負載總覽，查看內存是否存在高使用的情況

3.2.2、復現(xiàn)場景并記錄CPU數(shù)據(jù)，查看調用樹或者熱點確定CPU占用率高的方法的代碼位置（如果有需要也可也對指定調用的線程方法設置線程圖更加簡明的查看）

3.2.3、查看異常值檢測，排除存在異常的方法如有必要進行進一步的分析

總結

JProfiler通過給JVM啟動添加代理去追蹤和記錄相關內存及CPU數(shù)據(jù)以不同的形式呈現(xiàn)出來，關鍵點在于根據(jù)需求決定呈現(xiàn)形式的參數(shù)或配置

三、額外補充

1、其他子系統(tǒng)探針

如圖，為JProfiler為JRE中的重要子系統(tǒng)提供了一些探針。探針將instrumentation添加到特定的類中，以便收集其數(shù)據(jù)，從運行的應用程序中提取語義數(shù)據(jù)，并將其顯示在分析器中。
現(xiàn)在介紹其中部分常用的幾個探針：
數(shù)據(jù)庫
????????JDBC:當點擊記錄探針JDBC及記錄CPU后，即可完整查看JDBC探針數(shù)據(jù)，包括時間線、連接情況、在調用樹中的耗時，熱點、還有執(zhí)行情況總覽等，有助于分析SQL中引起的性能瓶頸
HTTP,RPC & JEE
????????HTTP服務器：點擊 記錄探針HTTP服務器 ，可以查看來自瀏覽器等客戶端傳入的HTTP請求狀況，包括請求的熱點、總覽等
????????HTTP客戶端：點擊 記錄探針HTTP客戶端?，可以查看從服務器傳出的HTTP請求狀況，包括請求的調用樹（需要開啟記錄CPU）、熱點、總覽等

2、IntelliJ IDEA集成

在IDEA的設置——插件中搜索JProfiler然后安裝，安裝完成后重啟IDEA即可使用JProfiler啟動,這樣啟動時會直接拉起JProfiler進行相關數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，并且在調用書中點擊顯示源碼時，可直接跳轉到IDEA中顯示對應的代碼位置

3、手動添加源碼

通過上述方式可添加源碼，這樣在調用樹中雙擊即可查看源碼（但是只是定位到類）
通過上述方式可在調用樹上增加代碼行數(shù)的顯示，這樣方便在顯示的源代碼類中找到對應行

4、性能問題與配置

JProfiler連接到JVM后，會對其性能造成一定的影響。這種性能影響的程度與JProfiler的配置和使用的功能模塊有關。具體影響方面比如監(jiān)控開銷（在目標JVM中插入探針來跟蹤方法調用，這會增加額外的計算和內存開銷）、內存開銷（維護大量的數(shù)據(jù)結構來存儲分析信息，比如堆棧數(shù)據(jù)等）、網(wǎng)絡通信（遠程連接）、IO影響（快照寫入）等。
需要注意的配置和操作
????????方法調用記錄類型：對于I/O密集型（輸入輸出頻率高，比如磁盤、數(shù)據(jù)庫、REST請求）選擇Instrumentation模式（會修改選定類的字節(jié)碼以跟蹤方法的進入和退出），選擇指定的方法或包，可以更詳細的查看方法的信息包括調用次數(shù)；對于計算密集型（CPU運算和數(shù)據(jù)處理強度高，比如圖片視頻文檔分析處理、大規(guī)模運算、加解密）選擇異步采樣，可以獲取更準確的CPU時間；其他情況一般選擇全采樣即可
????????采樣頻率：如果將方法調用記錄類型設置為采樣，采樣頻率越高，數(shù)據(jù)越詳細，但性能開銷也越大?？梢栽?方法調用記錄 中選擇采用間隔的ms數(shù)控制
????????方法忽略：如果將方法調用記錄類型設置為instrumentation，所有分析類的方法都會被測量，這對于執(zhí)行時間很短的方法來說， 會產(chǎn)生很大的開銷。為了緩解instrumentation的問題，JProfiler有一個叫做自動調節(jié)的機制。分析代理會不時地檢查instrumentation開銷很高的方法， 并將它們傳送到JProfiler GUI中，可以單擊該狀態(tài)欄條目來查看檢測到的開銷熱點，并選擇將其納入忽略方法列表。在 高級設置 的 CPU分析 中可以開啟或關閉自動調節(jié)
? ? ? ? 觸發(fā)器設置：可以在 會話設置 中的 觸發(fā)器設置 中設置觸發(fā)器條件，合理設置觸發(fā)器可以減少不必要的數(shù)據(jù)收集，降低性能開銷。比如設置 CPU 使用率超過某個閾值時開始收集數(shù)據(jù)，或者置特定方法調用次數(shù)超過某個閾值時開始收集數(shù)據(jù)
? ? ? ? 避免多開：比如同時開啟CPU記錄和分配記錄，或者還有其他比如JDBC、HTTP探針等，盡量需要查看哪個記錄哪個模塊，不用的就停止記錄
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