Как отслеживать использование памяти CPU и загруженность диска в Java

В этой статье, мы обсудим некоторые начальные команды, инструменты и методы, которые помогут отслеживать использование памяти CPU и загруженность диска в Java.

Java инструменты наблюдают за конструкциями и процессами байткода Java. Профайлеры Java следят за всеми системными командами и использованием процессора. Это позволяет вам вызвать средства в любой момент.

Стандартный профайлер предоставляет большой объем знаний, ценность которых зависит от назначения отладки. Некоторые инструменты лучше для объединения логов для всех приложений и серверов, таких как Stackify Retrace, настраивая и отслеживая автоматический лог запросов. Инструменты: Stackify’s Application Performance Management, Retrace - предлагают Java пользователям лучшее понимание устройства приложения при помощи внедренного логирования и профилирования кода. Вместе с внедренным централизованным и структурированным логированием, можно получить доступ ко всем логам приложения из единой точки для всех приложений и серверов.

Здесь мы перечислили способы демонстрации памяти и отслеживания CPU в Java для оптимизации кода.  

5 способов для наблюдения за памятью CPU и загруженностью диска в Java!

1. Базовые Linux команды для отслеживания использования памяти CPU и загруженности диска

   a) free –m

   Команда передает доступную и занятую память вашей виртуальной машины.

   b) top

   Эта команда для просмотра использования CPU и памяти.

   

   Когда вы введете 1 на клавиатуре, тогда top сработает и отобразит все возможные CPU и использование каждого.

   Всего 4 CPU - CPU0, CPU1, CPU2, CPU3 - и вся их статистика использования.

   

   c) meminfo и cpuinfo

   Используйте следующие команды для детальной информации относительно памяти и процессоров виртуальной машины.

   $cat /proc/cpuinfo

   $cat /proc/meminfo

   d) Память CPU и использование диска конкретного процесса.

   $ps -p [pid] -o %cpu,%mem,cmd

   

   Эта команда для отслеживания использования CPU и загруженности памяти методом приложения Java. Также отображает какие команды запустили процесс.

   e) Это статистика потока Java метода.

   $ps uH –p [pid]

   Эта команда предоставляет число потоков в процессе и их статистику.

   

   Это показывает как много памяти и CPU использовано для каждой угрозы и как долго они работают.

   Когда приложение не отвечает, эти команды могут использоваться для выполнения предыдущих запросов, прежде чем переходить к памяти и дырам в потоках. Это важные команды для первоначального исследования кроме статистики памяти и CPU.

   df –k  –> Для проверки места на диске

   lsof -i :<port> –> Для проверки, является ли данный порт открытым

   lsof –i: tcp –> Все установленные и слушающие TCP подключения

   netstat -plunt  –> Подключение к сети

2. Отслеживание использования памяти

   Далее рассмотрим класс ManagementFactory для отслеживания использования памяти. Это реализовано путем запроса к MemoryMXBean. Раздел памяти куча необходим для использования MemoryMXBean:

   MemoryMXBean memoryMXBean = ManagementFactory.getMemoryMXBean();
   
   System.out.println(String.format(“Initial memory: %.2f GB”, 
   
     (double)memoryMXBean.getHeapMemoryUsage().getInit() /1073741824));
   
   System.out.println(String.format(“Used heap memory: %.2f GB”, 
   
     (double)memoryMXBean.getHeapMemoryUsage().getUsed() /1073741824));
   
   System.out.println(String.format(“Max heap memory: %.2f GB”, 
   
     (double)memoryMXBean.getHeapMemoryUsage().getMax() /1073741824));
   
   System.out.println(String.format(“Committed memory: %.2f GB”, 
   
     (double)memoryMXBean.getHeapMemoryUsage().getCommitted() /1073741824));

   Это пример возвращает исходную, используемую, максимальную и переданную память. Здесь идет описание каждой:

   Исходная: исходный концепт Java приложений из ОС в течение запуска

   Используемая: память, используемая Java

   Максимальная: большая часть памяти относится к JVM. OutOfMemoryException возникает, если память заполнена

   Переданная: объем памяти доступный JVM

3. Нативный агент профилирования (-Agentpath)

   Некоторые профилируемые java инструменты построены на нативных библиотеках для Windows, Linux или masOS. -Agentpath - это виртуальная машина которая используется для настройки библиотеки инструментов.

   Например:

   java –agentpath:/usr/profiler/lib/[agent].so  -jar application.jar

   После того как нативная библиотека инструментов спроектирована на удаленном сервере, интерфейс пользователя соединен с удаленным сервером для профилирования.

   Инструменты такие как JProfiler и Yourkit используют нативные инструменты профилирования.

4. Java агент профилирования (-Javaagent)

   Агенты профилирования Java оснащены возможностью использования -javaagent виртуальной машины, как альтернатива. Вы можете создать легковесную программу в Java следуя следующим шагам:

   a) Оснащение программы требует разработки premain() системы  

   b) Класс программы должен быть спроектирован как Pre-Main в MANIFEST.MF записи в данных JAR, где программа и ее зависимые классы создаются

   c) JVM начинается с –javaagen

   java -javaagent:agent.jar -jar application.jar

   Класс агент premain() процесса выполняется до main() процесса использования, -javaagent представляет -jar.

   Если инструменты системы ожидают агент, для расположения после main() системы приложения, следующий шаг получить agentmain() метод в другом агент классе. Это следует сконструировать как Agent-Main класс в MANIFEST.MF записи.

5. Агент библиотека (-Agentlib)

   -Agentlib - это виртуальная машина, использующаяся для упорядочения локальной библиотеки через JVM проект. Две главные причины по которым следуют использовать:

   1) Загрузка HPROF 

   2) Для контроля JVM в режиме отладки

   1) Использование HPROF: 

   HPROF профилируют кучу и CPU, которые передаются рядом с Java. Это делает язык эффективным. –agentlib:hprof и –Xrunhprof обычно используются как параметры виртуальной машины с HPROF.

   JVM отслеживает данные относящиеся к профилям кучи, обозначенных концептов, трассировка стека в java.hprof.txt. 

   java agentlib:hprof=heap=sites Hello.java

   HPROF может быть покрыт во время сборки, так разработчик может выявить серьезные проблемы.

   javac -J-agentlib:hprof=heap=sites Hello.java

   2) Запуск приложения в режиме отладки

   Запуск приложения в режиме отладки подтверждается частью –agentlib:jdwp виртуальной машины. Это решение размещает внутрипроцессные архивы отладки JVM

    java -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,address=127.0.0.1:9001, server=y,suspend=y –jar application.jar 

   Этот параметр поддерживает отладку в приложении, использующим IDE.

   Простые шаги

   Используйте команды ограниченно/удаленно для метода отладки в Java. Приложение, которое отслеживает записи на указанном порту не переместится дальше пока шаг (ii) не завершится.

   Скриншот записи из приложения: Monitoring for transport dt_socket at address: 9001

   Инициализируйте проект в IDE в режиме отладки и присоедините шифрование к хосту и порту.

   Отлаживайте код на единственном сервере с IDE.