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如何集成Perf4j到Java应用程序中并生成性能数据

在实际部署的生产环境能够以较低的风险及成本实现对业务逻辑级别性能问题的追踪。本文将介绍如何集成 Perf4j 到 Java 应用程序中并生成性能数据。

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系统日志是应用程序问题诊断及运行维护的重要工具。Logback、Log4j 是常用于 Java 平台的日志记录 API. 目前大部分产品只是将系统重要参数、状态的变化及异常信息通过日志输出。本文将要介绍的 Perf4j 是一款专

门用于 Java 服务器端代码计时、记录日志和监控结果的开源工具包。Perf4j

对常用日志工具包进行了扩展，能够将得到的原始性能数据进行统计并发布到可定制的输出源，如控制台、日志文件、JMX 等。Perf4j

提供了多种方式与 Java 代码集成，开发和系统维人员能够灵活地将 Perf4j 的 API 嵌入到各种不同架构的应用程序中。

Perf4j 目前依托于开源项目协作平台 Codehaus 进行文档及代码管理，下一步该项目计划迁移到 Github

平台，以便更多的社区及开发人员可以参与到开发及维护中来。Perf4j 欢迎使用者提出新的功能需求并且鼓励将定制或扩展的代码贡献到 Perf4j

源码中。本文中示例代码使用的 Perf4j 版本是 0.9.16，读者需在下载类包或配置 Maven 时留意。

阅读文章之前，您要对 Java 注解、JMX、面向方面编程有一些了解。特别是 JConsole 的使用及 Spring AOP 的配置方式要较为熟悉。

文章首先阐明在何种应用场景下应优先考虑使用 Perf4j。然后是具体讲解 Pef4j 与应用程序的集成方式。最后会介绍如何将收集的数据生成便于分析的可视化图表。

应用场景

在 Java 平台上遇到性能问题时，如 CPU 占用过高、系统响应缓慢，通常的分析方法是使用 JVM

剖析工具在系统瓶颈临界点前一段时间抓取 CPU 占用分布，再对 CPU 占用率最高的几个方法排查。Perf4j

的优势在于能够持续跟踪统计所关注功能代码的执行效率，对于前后两个版本出现较大差异的方法进行深入分析，可以在开发周期中尽早发现问题。Perf4j 还可以用在产品环境中，从运营的早期开始，将其统计的数据做为系统的性能和健康指标长期监测。

首选 Perf4j 的应用场景：

Java 本地代码调用（JNI） 分布式系统、集群部署 面向服务体系结构（SOA） 远程方法调用（RMI）

开发人员必须将本地方法、远程方法及 Web services 的性能问题隔离出来，以防干扰对 Java 应用程序本身的分析。通过日志记录则是最简单的方式；采用分布式架构或集群部署的系统相对复杂，不同的网络环境、基础硬件和操作系统的差异、虚拟主机中资源与配置的差异等造成很难采用统一的工具来监测代码级别的性能指标。而日志记录则可以轻松加入到各种程序中，且是资源与时间成本最低的方式。Perf4j 提供了 CSV 格式的转换工具，开发人员可以借助第三方工具方便地将统计结果汇总分析。

集成到应用程序

下面将分两种方式具体讲述如何利用 Per4j 提供的 API。在实际的项目中，应根据现有的程序框架及监测目的灵活选择。另外，针对 WebSphere 应用服务器的自有日志系统，还必须采取额外的措施来确保 Perf4j 的正常工作。

对代码段计时

Perf4j 中 org.perf4j.StopWatch 是整个 API 中的基础工具。这是一个封装良好的计时器。可以把

StopWatch 嵌入到代码中任何地方。这种方式往往使得复杂的方法得到分解，从而有利于精确定位问题的根源。以下通过清单 1 和清单 2

来介绍其具体用法。

清单 1.StopWacth 基本用法

public static void basicStopWatch() throws

InterruptedException{ // 创建 StopWacth 时开始计时，之后也可以用 stopWatch.start()

重新设定计时开始时间点 StopWatch stopWatch = new StopWatch("TransactionA"); //

执行需要计时的代码 Thread.sleep(2 * 1000L); String result = stopWatch.stop();

System.out.print(result); }

清单 1 中最后输出的结果示例：start[1340442785756] time[1995]

tag[TransactionA]。在构造函数中设定 tag[TransactionA]

用来区分不同的业务逻辑，可以把它看成是性能分析中的事务（Transaction）。

如果需要将多段代码分开统计，可采用 LoggingStopWatch 类的 lap() 方法定义多个事务。

清单 2.LoggingStopWatch 用法

public static void loggingStopWacth()

throws InterruptedException{ LoggingStopWatch stopWatch = new

LoggingStopWatch(); // 设定阈值，小于此阈值的结果将不会被记录下来

stopWatch.setTimeThreshold(1*1000L); Thread.sleep(2 * 1000L); //

停止当前计时，开始新的起始时间点 stopWatch.lap("TransactionB"); Thread.sleep(500L);

stopWatch.stop("TransactionC"); }

清单 2 中使用了 LoggingStopWatch 类，其 stop() 方法只是将执行时间数据通过

System.err.println() 输出。若与 Log4j 框架集成，则需要使用 LoggingStopWatch 的子类

Log4JStopWatch, 目前 Perf4j 还支持 Apache Commons

Logging、java.util.logginLogback，对应使用 CommonsLogStopWatch、

JavaLogStopWatch、Slf4JStopWatch。

只有java有在线诊断工具吗

Arthas 是Alibaba开源的Java诊断工具。当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas可以帮助你解决：

这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？

我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？

遇到问题无法在线上 debug，难道只能通过加日志再重新发布吗？

线上遇到某个用户的数据处理有问题，但线上同样无法 debug，线下无法重现！

是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？

有什么办法可以监控到JVM的实时运行状态？

怎么快速定位应用的热点，生成火焰图？

Arthas支持jdk6+，多种系统版本，采用命令行交互模式，同时提供丰富的tab自动补全功能，进一步方便我们进行问题的定位和诊断

1.2、快速安装

1.2.1、Linux下按

下载arthas-boot.jar，在使用java -jar方式启动即可。

命令

**注意：**在进行第二条命令之前，先运行一个Java程序在内存之中，否则会报错

2、快速入门

2.1、attach一个进程

目标：

1、执行一个jar包

2、通过arthas来attach来追踪

3、进行常用的命令操作

如果端口号被占用，也可以通过命令换成另一个端口号执行。

总结：

1、启动进程

2、启动arthas-boot.jar，进入启动的进程

3、不但可以通过命令行的方式来操作arthas也可以通过浏览器来访问arthas

2.2、常用命令接触

1、dashboard仪表板

2、通过thread命令来获取到arthas-demo进程的Main Class

3、通过jad来反编译Main Clas

4、wathch具体方法

2.2.1.、dashboard仪表板

在这里插入图片描述

2.2.2、通过thread命令来获取到arthas-demo进程的Main Class

在这里插入图片描述

2.2.3、通过jad反编译Main Class

在这里插入图片描述

2.2.4、watch监视

demo.MathGame primeFactors:

demo.MathGame:包名+类名

primeFactors：方法名

returnObj：返回参数的表达式

2.2.5、退出arthas

如果只是退出当前的连接，可以用quit或者exit命令。Attach到目标进程上的arthas还会继续运行，端口会保持开放，下次连接时可以直接连接上。

如果想完全退出arthas，可以执行stop命令

在这里插入图片描述

2.3、基础命令1

1、help：查看所有帮助信息

2、cat：显示文本文件内容

3、grep：匹配查找，和linux中的grep类似，但只能用于管道命令

在这里插入图片描述

4、pwd：显示当先目录的目录地址

5、cls：清屏

2.4、基础命令2

1、session：查看当前会话信息

在这里插入图片描述

2、reset：重置增强类，将被arthas增强过的类全部还原，arthas服务端关闭时会重置所有增强过的类

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

3、version:输出当前目标Java进程所加载 的Arthas版本号

4、quit：退出当前Arthas客户端，其他Arthas客户端不受影响。

5、stop：关闭Arthas服务端，所有Arthas客户端全部退出。

6、keymap：Arthas快捷键列表及自定义快捷键

7、history：和linux系统作用一样 打印命令历史

3、JVM相关命令

1、dashboard

在这里插入图片描述

2、thread 线程相关：查看当前jvm的线程堆栈的信息

在这里插入图片描述

3、jvm 虚拟机相关

4、sysprop 系统属性相关

5、sysenv:查看当前jvm的环境属性

在这里插入图片描述

6、vmoption：查看、更新vm诊断相关的参数

7、getstatic：方便的查看类的静态属性

语法：getstatic 类名 属性名

8、ognl

在这里插入图片描述

3.1、反编译 jad

比如编译string类

–source-only ： 只显示源码

只反编译指定的方法

xx 就是方法名

3.2、内存编译mc

内存编译器，编译.java文件生成.class

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

4、Arthas进阶

4.1、目标

类与类加载器

monitor、watch、trace、stack等核心命令的使用

火焰图的生存

arthas实战案例

4.2、dump

将已加载的字节码文件保存到特定的目录下，logs/arthas/classdump/

在这里插入图片描述

举例：

在这里插入图片描述

4.3、classloader

获取类加载器的信息

作用：

将jvm中所有的classloader的信息统计出来，并可以展示继承树，urls等。

让指定的classloader去getResources，打印出所有查找到的resources的url。

在这里插入图片描述

4.4、monitor

监控指定类中方法的执行情况

作用：

在这里插入图片描述

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4.5、watch（重要）

观察到指定方法的调用情况

作用：

方法执行数据观测，方便观测到指定方法的调用情况

能观察到的范围：返回值、抛出异常、入参。通过编写OGNL表达式进行对应变量的查看

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只查看第一个参数小于0的情况

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文章知识点与官方知识档案匹配

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c、保存好/tmp/UserServiceImpl.java之后,使用mc(Memory Compiler)命令来编译,并且通过–classLoaderClass参数指定ClassLoader mc--classLoaderClass org.springframework.boot.loader.LaunchedURLClassLoader/tmp/UserServiceImpl.java-d/tmp ...

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最新发布 Arthas常用命令

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Arthas在线java进程诊断工具 在线调试神器

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Arthas是阿里在2019年9月份开源的一款java在线诊断工具,能够分析、诊断、定位java应用问题,例如:jvm信息、线程信息、搜索类中的方法、 跟踪代码执行、观测方法的入参和返回参数等等。 Arthas最大的特点是能在不修改代码和不需要重新发布的...

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java线上诊断神器 --Arthas 最近在工作中用到的一个非常很好的线上诊断,分析问题的神器,再次记录一下: 官方文档:简介 | arthas GitHub 地址:GitHub - alibaba/arthas: Alibaba Java Diagnostic Tool Arthas/Alibaba Java诊断利器Arthas...

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这篇文章为大家推荐一个为Java应用程序排查问题的非常好用的工具：Arthas，首先声明一下，这边文章并不是教大家如何使用，它只是一个搬运工，在Arthas的github上已经有非常详细的使用教程了。 Arthas（阿尔萨斯）是阿里巴巴开源的Java诊断工具，深受开发者喜爱 当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas统统可以帮你解决 某个类是从哪个jar包加载的，为什么会报各种类相关的Exc...

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arthas安装使用 首先是安装，说白了其实把他当成一个工具来用就行了，你什么服务需要在线进行性能情况的一个监测和性能的瓶颈排查。第三步启动arthas-boot.jar，启动的时候要注意你需要监测的java是启动的可以用jps-l命令查看你的java服务。第二步把jar包上传到你需要进行java性能监测的服务器上。线上正式环境把他当成一个排查慢问题的工具还是很好用的。以上就是启动服务了下面开始介绍常用的一些排查命令。...

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Arthas

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Java线上问题诊断工具Arthas_星光Starsray的博客

java -jar arthas-boot.jar //启动 当看到控制台出现arthas的标志,表明启动成功!注意此时已经进入控制台,主要是arthas的命令使用。 [root@xxptweb01 arthas]# java -jar arthas-boot.jar

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Java诊断工具Arthas使用说明

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JVM性能调优篇07-阿里巴巴Arthas工具详解

阿里巴巴Arthas工具详解

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Arthas 是Alibaba开源的Java诊断工具

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JVM之GC 调优工具 Arthas 实战使用（二）

Arthas 是 Alibaba 开源的 Java 诊断工具，深受开发者喜爱。Arthas 支持 JDK 6以上版本，支持 Linux/Mac/Windows，而且这些环境的命令都一样，采用命令行交互模式，同时提供丰富的 Tab 自动补全功能，进行问题的定位和诊断 官方文档参考 一、下载和安装 不需要安装，就是一个 jar 包 curl -O

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Arthas详解

文章目录概述安装快速安装使用`arthas-boot`（官网推荐）使用`as.sh`全量安装把Arthas安装到基础镜像里卸载使用命令详解基础命令helpcatechogrepbase64teepwdclsversionhistorykeymap后台异步命令相关快捷键会话相关quitstopsessionresetjvm相关dashboardthreadjvmsyspropsysenvvmoptionperfcounterloggergetstaticognlmbeanheapdumpvmtoolclass

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Arthas基础

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Arthas入门到精通

Arthas是Alibaba开源的一款Java诊断工具，方便开发者在线排查问题，无需重启，同时可以跟踪Java代码，实时监控JVM状态，目前Arthas仅支持JDK6+，支持Linux/Mac/Windows，采用命令行交互模式，具有 Tab 自动补全功能，便于开发者进行快速定位和诊断问题。 离线全量下载（如果服务器没有外网可以采用这种情况）

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阿里Java诊断工具 arthas - 介绍及指令大全

一、arthas Arthas` 是Alibaba开源的Java诊断工具，深受开发者喜爱。 当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas可以帮助你解决： 这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？ 我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？ 遇到问题无法在线上 debug，难道只能通过加日志再重新发布吗？ 线上遇到某个用户的数据处理有问题，但线上同样无法 debug，线下无法重现！ 是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？ 有什么办法可以监控到

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java诊断神器 arthas(阿尔萨斯)

java诊断神器 arthas(阿尔萨斯) 官网地址： 1、快速开始 1.1、windows版本安装 # 命令行输入 curl -0 --output arthas-boot.jar # 启动arthas 注意：启动前已经要有java进程运行，否则无法进入 java -jar arthas-boot.jar --telnet-por

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Arthas 是 Alibaba 开源的 Java 诊断工具。Ta 可以动态跟踪 Java 代码，实时监控 JVM 状态，可以在不中断程序执行的情况下轻松完成 JVM 相关问题排查工作。支持 JDK 6+，支持 Linux/Mac/Windows。

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Java线上诊断工具Arthas

概述 Arthas是一个开源的线上诊断工具，可以实时查看线上代码运行情况，详情参考Arthas 命令列表 jad命令（获取已加载类的源码） //主要用来看已经加载了类的源码，一般用于动态加载的class的源码比较方便 [arthas@773]$ jad com/example/jvm/Hello ClassLoader: +-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2 +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@362d9..

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智慧安保将RFID、人脸识别、身份识别等先进技术应用于校园，全面支持平安校园的建设工作。

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信息维护

校区、年级、系统时间等系统信息的设置，老师信息管理、学生信息管理、班级管理、课程库信息等基础信息的维护。为智慧校园后续流程准备好准确数据。

权限管理

支持按角色授权、支持二级授权管理、实现功能权限的分属管理。严格控制据范围，按最小单元数据控制作数据范国。按研组、年级组、班主任、行政领导、自定义组等多用户组的按权管理。

AI 智能分析

支持针对校领导查看的统计报表，分析包含进离校数据分析、班级考勤数据分析、课堂点名数据分析、图片、视频、通知数据分析、评价数据分析、安全考勤和德育的统计分析。