摘要

　　bea jrockit mission control是一組功能強大的工具，它是與bea jrockit 5.0 r26 jdk一起提供的。這些工具提供先進且不顯眼的jvm監(jiān)控和管理，適用于開發(fā)和生產(chǎn)環(huán)境。本文簡要介紹了jrockit mission control，描述了該套件中的主要組件，該套件的組件與其他競爭技術(shù)之間的區(qū)別，以及如何使用它們來管理jrockit jvm部署。

        簡介

　　jrockit mission control是與jrockit 5.0 r26 jdk一起提供的工具的總稱。它是一組swing應(yīng)用程序，用于以不同的方式收集和分析來自jrocikit運行時的信息。jrockit mission control的下一個版本將基于eclipse rich client platform以及以eclipse插件形式出現(xiàn)的獨立工具。

　　當(dāng)前用于監(jiān)控、管理和分析java運行時的大部分技術(shù)都使用了相當(dāng)具有侵入性的技術(shù)，比如字節(jié)碼裝置和jvmpi（現(xiàn)已廢棄不用并被jvmti所取代）。jrockit mission control主要關(guān)注在完成必需的工具檢測的同時對運行的系統(tǒng)造成最小的影響。它所使用的技術(shù)還使得工具與jvm斷開連接之后應(yīng)用程序立刻可以以全速運行。因此，jrockit mission control適用于在生產(chǎn)環(huán)境中使用。它的開銷非常小，這可以將heisenberg效應(yīng)降至最低，并為應(yīng)用程序提供比其他開銷更大的技術(shù)更有代表性的數(shù)據(jù)。

　　下面讓我們看一看jrockit mission control的各個組件。

jrockit management console

　　jrockit management console是一個基于jmx的控制臺，用于管理和監(jiān)控jrockit jvm。它提供至關(guān)重要的狀態(tài)數(shù)據(jù)和控制jrockit jvm的運行時特性的方法。在這些屬性中，可以監(jiān)控的是live set、堆使用、cpu負(fù)載和由在jvm內(nèi)部平臺mbean服務(wù)器中注冊的mbean所公開的其他所有屬性。jrockit management console還包括一個開銷低的方法分析器和一個異常計數(shù)器。

　　要使用jrockit management console來監(jiān)控jrockit jvm，首先必須啟動要監(jiān)控的jvm中的管理代理。為此，可以使用jrcmd或ctrl-break handler，借助于the_xmanagement標(biāo)志（參見jrockit management console文檔）來啟動jrockit jvm。還可以使用jrcmd和ctrl-break handler來關(guān)閉管理代理。jrockit management console由一個運行在jrockit進程中的代理和一個獨立的jrockit management console swing應(yīng)用程序組成，前者用于公開在jvm內(nèi)部平臺mbean服務(wù)器中注冊的mbean。

　　如圖1所示，可以將多個jrockit management console實例連接到一個jrockit jvm上，而且一個management console也可以連接到多個jrockit jvm。management console應(yīng)該運行在不同的機器上，或者使用–settings選項標(biāo)志以使用不同的設(shè)置文件。注意，因為控制臺可以處理多個jrockit jvm，通常不需要在同一臺機器上運行多個management console。

　　 圖1: bea jrockit management console 通信（單擊圖像查看大圖）

　　從高級架構(gòu)的角度來說，被監(jiān)控的jrockit包括：

一組接口——到j(luò)ava.lang管理接口的jrockit擴展。也存在一個動態(tài)生成的mbean，用于把jrockit的所有性能計數(shù)器公開為屬性。這些擴展被內(nèi)部命名為java.lang.management擴展，或者簡寫為jlmext。 一個用于公開這些接口的代理——與控制臺的通信是借助于基于rmi的遠(yuǎn)程jmx來實現(xiàn)的。 jdp (jrockit discovery protocol) server——management console通過使用多播傳遞特定jrockit的位置而執(zhí)行自動檢測。jdp server是可選的。為了支持jdp，需要使用-djrockit.managementserver.autodiscovery=tru系統(tǒng)屬性選項來啟動jvm。

　　method profiler提供一種開銷非常低的方法來統(tǒng)計一個方法被調(diào)用的次數(shù)以及在該方法上花費的時間。只需使用少量裝置代碼就可以重新生成感興趣的方法，而且只要分析器一停止，這些代碼就會被刪除。因此，使用方法分析器的開銷只有在對選定方法進行分析的時候，而且只有被選定的方法才會有這種開銷。特定于jrockit的接口的相關(guān)javadocs發(fā)布在mission control的主頁上。

　　 從高級架構(gòu)的角度來看，management console swing應(yīng)用程序包括：

rjmx (jrockit remote jmx服務(wù))——提供持久化、屬性訂閱抽象和通知框架之類的服務(wù)。 jdp client——自動發(fā)現(xiàn)支持jdp的jrockit jvm。 management console gui (參見圖2)——swing應(yīng)用程序。
圖2: bea jrockit management console (單擊圖像查看大圖)

　　management console應(yīng)用程序引入了屬性訂閱（attribute subscription）的概念，這個經(jīng)過簡化的概念是由mbean objectname、attribute name和訂閱時間間隔來定義的。控制臺允許用戶添加通知規(guī)則，區(qū)分和持久化來自這類屬性訂閱的數(shù)據(jù)。屬性訂閱可以基于常規(guī)的jmx mbean屬性，來自一個屬性的單個復(fù)合數(shù)據(jù)鍵，或者jmx通知數(shù)據(jù)（因為來自這類訂閱的事件都是異步傳輸?shù)�，所以在這里訂閱時間間隔沒有什么意義）�？梢愿鶕�(jù)數(shù)據(jù)的其他幾種屬性訂閱創(chuàng)建自己的復(fù)合屬性訂閱，或者甚至創(chuàng)建由實現(xiàn)者來提供數(shù)據(jù)的合成屬性訂閱。

　　總而言之，jrockit management console是十分靈活的。jms監(jiān)控器和管理工具提供了很多有價值的功能：

以圖形的方式顯示任意數(shù)字屬性。 持久化任意屬性集以達到離線分析的目的。 特殊的屬性訂閱，用于以圖形的方式方便地顯示暫停時間、live set使用和連續(xù)的堆使用情況。 當(dāng)特定屬性的用戶指定條件出現(xiàn)時，通知規(guī)則可以發(fā)揮作用。 用戶可以插入自己的通知動作和約束的代碼。 java運行時的管理，包括動態(tài)修改垃圾收集策略、堆大小、nursery大小、jrockit進程相似性、啟用/禁用冗長標(biāo)志等等。 低開銷的方法分析器。 異常計數(shù)器。 一種啟動jrockit runtime analyzer 記錄的方法。 一種動態(tài)調(diào)用mbean操作的方法。 一種調(diào)用jrockit ctrl-break handler的方法。

　　想要了解更多有關(guān)如何配置控制臺以使用ssl、身份驗證和角色的信息，請參考jrockit文檔。

jrockit runtime analyzer (jra)

　　jra是一個java應(yīng)用程序，同時也是一個jvm分析器。它在jrockit開發(fā)團隊中已經(jīng)存在了相當(dāng)長一段時間，創(chuàng)建它的原始目的是讓jrockit開發(fā)人員能夠找到良好的方法來基于現(xiàn)實應(yīng)用程序優(yōu)化jvm，但是事實證明，它對于幫助客戶在生產(chǎn)和開發(fā)環(huán)境中解決問題十分有用。為什么jvm用戶無法讓jvm開發(fā)人員訪問或處理整個應(yīng)用程序呢？這有很多原因。jra的工作方式就像一個動態(tài)的記錄器，它記錄了java應(yīng)用程序和jvm在一段預(yù)定的時間內(nèi)的行為。然后，您可以使用jra應(yīng)用程序來分析記錄過程，例如，可以分析熱門方法的調(diào)用跟蹤、錯誤的同步和其他重要的應(yīng)用程序/jvm行為。bea支持機構(gòu)一般使用來自客戶的jra記錄來幫助bea客戶解決問題。

　　 jra由兩個部分組成：jvm中的記錄引擎和可以用于分析結(jié)果記錄的gui應(yīng)用程序。記錄引擎使用的信息源有幾種，包括jrockit hot spot detector（優(yōu)化引擎也使用它來決定應(yīng)該優(yōu)化哪些方法）、操作系統(tǒng)、jrockit memory system（最出名的就是垃圾收集器）和jrockit鎖定分析器（如果支持的話）。

　　 借助于jra工具，您可以通過圖形輕松地分析jra記錄中包含的信息（如圖3所示）。圖上可以顯示暫停時間、堆使用和記錄期間提交的堆大小�？梢赃x擇任意的垃圾收集（gc），它會提供有關(guān)特定垃圾收集的十分詳細(xì)的信息�？梢垣@取對熱門方法的調(diào)用跟蹤——不僅僅是為調(diào)用方法做準(zhǔn)備的調(diào)用跟蹤，還包括描繪通常接下來會調(diào)用的方法的調(diào)用跟蹤。調(diào)用跟蹤還顯示是否調(diào)用了一個方法的優(yōu)化版本。

圖 3: bea jrockit runtime analyzer (單擊圖像查看大圖)

　　 在記錄過程的開始和結(jié)束階段都會使用堆直方圖，它可以說明每個類（例如占據(jù)超過所使用堆控件0.5%的類）所使用的堆空間大小。所收集的堆信息也用于顯示堆使用情況的餅形圖。

　　 記錄時產(chǎn)生的開銷非常低——通常低于2%。然而，因為jra在記錄過程開始和結(jié)束階段都會進行一次完全的垃圾收集，以生成堆直方圖數(shù)據(jù)，所以記錄過程的開始和結(jié)束階段都會出現(xiàn)一個開銷的高峰。

　　 有幾種啟動jra記錄的方式：

使用jrockit management console。 使用jrcmd。 使用支持jmx的java.lang.managemetn類的jrockit擴展。 使用jra -xxjra 命令行參數(shù)。

　　還可以使用通知規(guī)則從management console觸發(fā)jra記錄，例如，可以創(chuàng)建一條規(guī)則，當(dāng)cpu負(fù)載超過90%時啟動jra記錄。

　　 可以這樣說，jra是一個功能強大的jvm和java應(yīng)用程序分析器，它提供了一下功能：

有效地分析jvm和java應(yīng)用程序（開銷通常低于3%）。 方法調(diào)用跟蹤顯示了采用哪條路徑到達方法以及接下來會調(diào)用哪個方法。 方法熱點表，說明最常被調(diào)用的方法是哪些。 十分詳細(xì)的垃圾收集統(tǒng)計信息，說明每個gc過程中發(fā)生的各種情況。 垃圾收集策略更改。 堆使用和暫停時間的圖表顯示。 堆直方圖，顯示在記錄過程的開始和結(jié)束階段每個類對堆的使用情況。 詳細(xì)的鎖定分析，顯示存在爭用時采用了哪些鎖定、它們被使用了多少次等等。 顯示每個對象使用堆空間情況的餅形圖，包括存儲碎片。 在記錄期間優(yōu)化了哪些方法。

　　想要了解有關(guān)使用jra的更多信息，請參考jrockit mission control 文檔。

jrockit memory leak detector

　　jrockit memory leak detector工具可以幫助您快速發(fā)現(xiàn)內(nèi)存泄漏。雖然java的自動內(nèi)存管理機制把開發(fā)人員從顯式地分配和釋放所使用內(nèi)存的重?fù)?dān)下解放出來，但如果程序繼續(xù)引用不再有用的對象時，內(nèi)存泄漏還是有可能發(fā)生。

　　 jrockit memory leak detector 為用戶提供了一個趨勢分析，讓用戶能夠快速找到甚至減緩內(nèi)存泄漏。趨勢分析可以說明應(yīng)用程序中每個類使用堆空間的情況。它將告訴您某一類型的實例使用了多少空間、它們占用了堆的哪一部分、存在多少個實例以及每秒鐘堆空間使用的增加速度（以字節(jié)為單位）。

　　 jrockit memory leak detector還提供快速找出泄漏原因的手段。可以在趨勢分析表中選擇一個懷疑類型，所有具有指向選中類型的實例的類型都可以顯示在一個圖中（如圖4所示）。圖形節(jié)點可以隨意展開，用戶可以回溯到導(dǎo)致引用的最終原因。類的實例可以被顯示和內(nèi)觀，指向一個選中實例的所有實例都可以在一張實例圖中顯示出來�？梢源蜷_分配跟蹤，跟蹤某個類的所有分配情況。

　　 想要查看有關(guān)如何使用該工具的例子和指導(dǎo)，請參見jrockit mission control 文檔和dev2dev上的文章：memory leaks, be gone!。

圖 4: bea jrockit memory leak detector (單擊圖像查看大圖)

　　 啟動一個memory leak detector會話時，就會同時啟動一個memory leak server (mls)。根據(jù)連接到的jrockit的jdk版本，所使用的要么是jmx connector in jlmext (5.0)，要么是rockit management protocol (rmp) (1.4)。請注意協(xié)議的不同和網(wǎng)絡(luò)特性及安全的區(qū)別。memory leak server是一個本地服務(wù)器，借助于它，通信的余下部分便可以在會話發(fā)生的期間完成。在客戶端，可以使用一個java api與本地服務(wù)器通信（參見圖5）。使用本地服務(wù)器的原因是，如果出現(xiàn)嚴(yán)重的內(nèi)存泄漏情況，而jrockit用完了java堆，jrockit將無法再運行java代碼。

圖 5: bea jrockit memory leak detector通信 (單擊圖像查看大圖)

　　 memory leak detector工作在垃圾收集器的標(biāo)記階段，用于添加一些薄記來記錄堆直方圖（每個類合計使用的堆內(nèi)存的統(tǒng)計信息）和生成趨勢分析。在競爭性的工具中，找出內(nèi)存泄漏的常用解決方案是對整個系統(tǒng)的整個堆取幾個快照，然后比較這些快照。在生產(chǎn)環(huán)境中存在具有數(shù)億兆字節(jié)的系統(tǒng)，在這樣的系統(tǒng)中，這種方法并不可行。借助于jrockit memory leak detector，只有感興趣的信息才會進行在線傳送，這使得它對帶寬的要求很低。當(dāng)使用分配調(diào)用跟蹤功能時，只有涉及到所選類的分配點的代碼才會被檢測。此外，當(dāng)會話一結(jié)束，或者分配跟蹤被關(guān)閉，檢測就會被刪除，而涉及到這些分配點的代碼又將全速執(zhí)行。

　　 總而言之，jrockit memory leak detector是一種先進的分析工具，它具有大量新特性：

它可以執(zhí)行趨勢分析，這樣做甚至可以發(fā)現(xiàn)緩慢的內(nèi)存泄漏。 它進行在線分析，依賴于jrockit memory manager，而不是多次把整個堆轉(zhuǎn)儲到客戶端，并分析其區(qū)別。 它提供一個高級的用戶界面，讓用戶可以找到并分析泄漏類型和其他類型之間的關(guān)系，或者泄漏實例和其他實例之間的關(guān)系。 檢測器帶來的開銷很低，可以用于生產(chǎn)環(huán)境中的在線分析。 不使用字節(jié)碼檢測。當(dāng)使用memory leak detector進行分析時，java代碼將繼續(xù)執(zhí)行，就好像它從未連接上一樣。不需要修改任何java代碼。

　　可以說，jrockit memory leak detector是發(fā)現(xiàn)和找出java內(nèi)存泄漏原因的最佳工具。想要了解有關(guān)jrockit memory leak detector的更多信息，請參考jrockit mission control 文檔。

結(jié)束語

　　現(xiàn)在的jrockit jdk包含一個多用途的工具套件，可用于進行監(jiān)控、管理、分析和消除應(yīng)用程序中的內(nèi)存泄漏。jrockit mission control可免費用于開發(fā)。它可以可靠地用在生產(chǎn)環(huán)境中，而且在使用之后，也不會在系統(tǒng)中留下任何痕跡。在實際應(yīng)用中，它所引起的性能開銷要比其他工具小的多。

參考資料memory leaks, be gone!，作者staffan larsen (dev2dev, 2005年6月) ——提供大量有關(guān)內(nèi)存泄漏檢測系統(tǒng)的信息。 new features and tools in jrockit 5.0，作者eva andreasson (dev2dev, 2005年2月)——總結(jié)了jrockit 5.0中的許多特性，雖然有些過時，但仍然實用。 dev2dev站點上的jrockit product center dev2dev站點上的mission control section——包含更多關(guān)于jrockit工具的信息。