[Java] JVM 성능 모니터링을 제공하는 JDK 기본 툴

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JDK에서는 개발 및 운영을 위해 기본 툴을 제공합니다.
Java 홈디렉토리의 bin에 툴이 포함되어있습니다.

1.java home path 찾기

root@ureasolution:~# echo $JAVA_HOME
/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64

2.Java 홈디렉토리의 bin 경로로 이동

root@ureasolution:~# cd /usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64
root@ureasolution:/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64# cd bin

3.bin 안의 도구들 확인 (JDK 11 기준)

root@ureasolution:/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64/bin# ls -al
total 500
drwxr-xr-x 2 root root   4096 Nov 22 20:30 .
drwxr-xr-x 9 root root   4096 Nov 22 20:30 ..
-rwxr-xr-x 1 root root  10376 Apr 21  2021 jaotc
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jar
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jarsigner
-rwxr-xr-x 1 root root  10304 Apr 21  2021 java
-rwxr-xr-x 1 root root  10352 Apr 21  2021 javac
-rwxr-xr-x 1 root root  10352 Apr 21  2021 javadoc
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 javap
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jcmd
-rwxr-xr-x 1 root root  10368 Apr 21  2021 jconsole
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jdb
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jdeprscan
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jdeps
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jfr
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jhsdb
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jimage
-rwxr-xr-x 1 root root  10352 Apr 21  2021 jinfo
-rwxr-xr-x 1 root root  10352 Apr 21  2021 jjs
-rwxr-xr-x 1 root root  10352 Apr 21  2021 jlink
-rwxr-xr-x 1 root root  10352 Apr 21  2021 jmap
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jmod
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jps
-rwxr-xr-x 1 root root  10352 Apr 21  2021 jrunscript
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jshell
-rwxr-xr-x 1 root root  10352 Apr 21  2021 jstack
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jstat
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 jstatd
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 keytool
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 pack200
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 rmic
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 rmid
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 rmiregistry
-rwxr-xr-x 1 root root  10320 Apr 21  2021 serialver
-rwxr-xr-x 1 root root 107408 Apr 21  2021 unpack200

사용 해보기

최근 개발한 요소수소문 서비스를 대상으로 툴을 사용해 보았습니다.

메모리 측정 관련 도구

jps

현재 실행되고 있는 JVM 프로세스 확인

28140 pid로 요소수소문 서비스가 구동중인 것을 확인
root@ureasolution:/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64/bin# jps 6483 Jps 28140 ureasolution-0.0.1-main.jar

[옵션]

q : main 메서드로 전달된 class, jar, 파라미터들을 출력하지 않음 => pid만 출력

root@ureasolution:/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64/bin# jps -q
9001
28140

m : main 메서드로 전달된 파라미터를 포함하여 출력

root@ureasolution:/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64/bin# jps -m
9024 Jps -m
28140 ureasolution-0.0.1-main.jar --spring.config.name=application-prod

l : main class 혹은 jar의 full name 출력 => 실행파일의 경로를 포함하여 출력

root@ureasolution:/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64/bin# jps -l
9042 jdk.jcmd/sun.tools.jps.Jps
28140 /[경로]/ureasolution-0.0.1-main.jar

v : 프로세스 실행시 JVM으로 전달한 파라미터를 포함하여 출력

root@ureasolution:/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64/bin# jps -v
9072 Jps -Dapplication.home=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64 -Xms8m -Djdk.module.main=jdk.jcmd
28140 ureasolution-0.0.1-main.jar

jstack

Thread의 스택 정보를 보기 위해 주로 사용

[옵션]

l : 추가적인 lock 정보를 포함하여 출력
m : mixed mode. java stack 정보뿐 아니라 JNI를 통해 실행하는 C/C++ 네이티브 메서드의 stack까지 포함하여 출력

root@ureasolution:/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64/bin# jstack -l 28140
2021-12-07 17:54:19
Full thread dump OpenJDK 64-Bit Server VM (11.0.11+9-Ubuntu-0ubuntu2.18.04 mixed mode, sharing):

Threads class SMR info:
_java_thread_list=0x00007fd1f000e870, length=39, elements=ä
0x00007fd23011f000, 0x00007fd230121000, 0x00007fd230126800, 0x00007fd230128800,
0x00007fd23012a800, 0x00007fd23012d000, 0x00007fd23012f000, 0x00007fd23016a000,
0x00007fd23079c800, 0x00007fd230a13800, 0x00007fd230a32800, 0x00007fd230a34800,
0x00007fd230a44800, 0x00007fd231405800, 0x00007fd2317c0000, 0x00007fd2317c1800,
0x00007fd23135e000, 0x00007fd230016800, 0x00007fd1fc004800, 0x00007fd1fc005800,
0x00007fd1fc007000, 0x00007fd1fc009000, 0x00007fd1fc00b000, 0x00007fd1fc00c000,
0x00007fd1fc00d800, 0x00007fd1fc00f800, 0x00007fd1fc011800, 0x00007fd1fc013000,
0x00007fd20400b800, 0x00007fd20400d000, 0x00007fd20400e000, 0x00007fd20400f800,
0x00007fd204011800, 0x00007fd204013000, 0x00007fd204014000, 0x00007fd204015800,
0x00007fd204017000, 0x00007fd204019000, 0x00007fd1e8025800
å

"Reference Handler" #2 daemon prio=10 os_prio=0 cpu=7.65ms elapsed=422027.01s tid=0x00007fd23011f000 nid=0x6df4 waiting on condition  Ä0x00007fd21013e000Å
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    at java.lang.ref.Reference.waitForReferencePendingList(java.base@11.0.11/Native Method)
    at java.lang.ref.Reference.processPendingReferences(java.base@11.0.11/Reference.java:241)
    at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(java.base@11.0.11/Reference.java:213)

   Locked ownable synchronizers:
    - None

"Finalizer" #3 daemon prio=8 os_prio=0 cpu=0.74ms elapsed=422027.01s tid=0x00007fd230121000 nid=0x6df5 in Object.wait()  Ä0x00007fd2037fe000Å
   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
    at java.lang.Object.wait(java.base@11.0.11/Native Method)
    - waiting on <0x00000000c29c1418> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
    at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(java.base@11.0.11/ReferenceQueue.java:155)
    - waiting to re-lock in wait() <0x00000000c29c1418> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
    at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(java.base@11.0.11/ReferenceQueue.java:176)
    at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(java.base@11.0.11/Finalizer.java:170)

   Locked ownable synchronizers:
    - None

"Signal Dispatcher" #4 daemon prio=9 os_prio=0 cpu=0.43ms elapsed=422027.01s tid=0x00007fd230126800 nid=0x6df6 runnable  Ä0x0000000000000000Å
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
    - None

"Service Thread" #5 daemon prio=9 os_prio=0 cpu=0.15ms elapsed=422027.01s tid=0x00007fd230128800 nid=0x6df7 runnable  Ä0x0000000000000000Å
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
    - None

jstat

JVM 성능을 통계내는 툴 입니다.

[옵션]

class
클래스 로더 수행내역 분석
compiler
HotSpot(JIT) 컴파일러 수행내역 분석
gc
heap에서 gc를 수행한 내역 분석
printcompilation
HotSpot 컴파일러가 컴파일한 메서드 내역 분석

jmap

현재 실행중인 프로세스의 JVM 메모리 맵을 보여주는 분석 도구

[옵션]

jmap -clstats
- 프로세스의 클래스 로더를 분석

root@ureasolution:/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64/bin# jmap -clstats 28140
Index Super InstBytes KlassBytes annotations    CpAll MethodCount Bytecodes MethodAll    ROAll    RWAll    Total ClassName
    1    -1   5997536        504           0        0           0         0         0       24      616      640 ÄB
    2    11   1771320        624         128    14272         109      4576     71248    20576    67440    88016 java.lang.String
    3    11   1675456        680           0    22120         139      5679     87664    28040    84896   112936 java.lang.Class
    4    11   1630784        600           0     1368           9       213      2880     1632     3592     5224 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node
    5    -1   1552848        504           0        0           0         0         0       24      616      640 ÄC
    6    -1   1046088        504           0        0           0         0         0       24      616      640 ÄI
    7  6837    987184       1200           0     6824          47      1117     27936     7024    29872    36896 java.lang.reflect.Method
    8    -1    734728        504           0        0           0         0         0       24      616      640 ÄLjava.lang.Object;
    9    13    514640        592           0      512           1        10       624      312     1656     1968 java.util.LinkedHashMap$Entry
   10    -1    486056        504           0        0           0         0         0       32      616      648 ÄLjava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node;
   11    -1    474928        528           0     1280          14       109      4704     1624     5184     6808 java.lang.Object
   12    -1    450952        504           0        0           0         0         0       32      616      648 ÄLjava.util.HashMap$Node;
   13    11    432064        592           0     1392           7       149      2296     1200     3432     4632 java.util.HashMap$Node
   14    25    315504       1136           0     3816          26       879     14360     5048    14984    20032 java.util.LinkedHashMap
   15    -1    212496        504           0        0           0         0         0       56      616      672 ÄLjava.lang.Class;
   16  7422    131640        872           0     2992          10       259      4464     1768     6920     8688 org.springframework.boot.loader.jar.JarEntry
   17    11    126288        584           0    11528          89      4308     56216    16648    53400    70048 java.lang.invoke.MemberName
   18  6829    117520        568           0      696           3        56      1888      504     2848     3352 java.lang.ref.SoftReference
   19    11    109584        552          72     1512           6       242      4704     1296     5792     7088 org.springframework.core.MethodClassKey
   20  7185     96144       1448           0     7008          64      2677     39552    12392    36872    49264

jmap -finalizerinfo
- 프로세스의 JVM 힙에서 finalization 대기중인 객체 정보 출력
jmap -histo[:live]
- 프로세스의 JVM 힙에 있는 객체 정보를 히스토그램화 하여 출력(live 옵션이 붙으면 살아있는 객체만을 대상으로함)
- 가장 많이 메모리를 점유한 객체부터 데이터를 출력
- 특정 객체가 비정상적으로 많이 생성되어있고 숫자가 지속적으로 늘어난다면 메모리 누수를 유추해볼 수 있음

 root@ureasolution:/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64/bin# jmap -histo:live 28140
 num     #instances         #bytes  class name (module)
-------------------------------------------------------
   1:         82066        5988008  [B (java.base@11.0.11)
   2:         73846        1772304  java.lang.String (java.base@11.0.11)
   3:         14129        1674000  java.lang.Class (java.base@11.0.11)
   4:         51683        1653856  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node (java.base@11.0.11)
   5:          4836        1496072  [C (java.base@11.0.11)
   6:          6993        1045272  [I (java.base@11.0.11)
   7:         10878         957264  java.lang.reflect.Method (java.base@11.0.11)
   8:         11468         732896  [Ljava.lang.Object; (java.base@11.0.11)
   9:           402         485704  [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node; (java.base@11.0.11)
  10:         29681         474896  java.lang.Object (java.base@11.0.11)
  ...

jmap -dump:
- 프로세스의 JVM heap에 대해 덤프를 생성
- root@ureasolution:/usr/lib/jvm/java-1.11.0-openjdk-amd64/bin# jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof 28140
- 생성된 dump 파일은 외부 툴을 이용해서 분석해볼 수 있습니다.
  - jdk에 포함되어있던 jhat으로 분석할 수 있었는데 jdk 9 버전부터 jhat이 제외되었습니다.
  - (JEP 241 - jhat is an experimental, unsupported, and out-of-date tool.)
  - jhat은 jdk 6에 포함되었던 툴인데, 현재는 우수한 다른 툴들이 많이 나와서 거의 사용하지 않는 툴이 되었기에 제외되었다고 합니다.

VisualVM

dump 파일 분석 툴
jdk 기본 툴은 아니지만 생성한 dump 파일을 분석하기에 좋은 툴입니다.

VisualVM 다운로드

[참고]

programmer.help
oracle docs - jstat

[Java] 프로세스와 스레드 - <2> LifeCycle 비교 (0)	2021.12.14
[Java] Compiling Switches : tableswitch 와 lookupswitch (0)	2021.12.07
[Java] if, switch 누가 더 빠를까? (0)	2021.12.06
[Java] String + 연산 최적화 (0)	2021.12.02
[Java] 의도적 Exception 호출의 처리 비용 (0)	2021.11.12

제리의 배움 기록

제리의 배움 기록

[Java] JVM 성능 모니터링을 제공하는 JDK 기본 툴 본문

[Java] JVM 성능 모니터링을 제공하는 JDK 기본 툴

1.java home path 찾기

2.Java 홈디렉토리의 bin 경로로 이동

3.bin 안의 도구들 확인 (JDK 11 기준)

사용 해보기

메모리 측정 관련 도구

jps

jstack

jstat

jmap

VisualVM

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