高性能、無(wú)侵入的 Java 性能監(jiān)控神器

背景

隨著所在公司的發(fā)展，應(yīng)用服務(wù)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，原有的垂直應(yīng)用架構(gòu)已無(wú)法滿足產(chǎn)品的發(fā)展，幾十個(gè)工程師在一個(gè)項(xiàng)目里并行開(kāi)發(fā)不同的功能，開(kāi)發(fā)效率不斷降低。

于是公司開(kāi)始全面推進(jìn)服務(wù)化進(jìn)程，把團(tuán)隊(duì)內(nèi)的大部分工程師主要精力全部都集中到服務(wù)化中。服務(wù)化可以讓每個(gè)工程師僅在自己負(fù)責(zé)的子項(xiàng)目中進(jìn)行開(kāi)發(fā)，提高了開(kāi)發(fā)的效率，但是服務(wù)化同時(shí)也帶來(lái)了其他問(wèn)題：

• 無(wú)法知道每個(gè)服務(wù)的運(yùn)行情況，例如，某一臺(tái)服務(wù)它目前的 QPS 是多少？它的平均延遲是多少，99% 的延遲是多少，99.9% 的延遲又是多少？
• 某一個(gè)接口響應(yīng)時(shí)間慢，如何定位是哪個(gè)方法引起的？
• 每個(gè)服務(wù)的負(fù)載是否均衡？
• 當(dāng)服務(wù)出現(xiàn)抖動(dòng)時(shí)，如何判斷是 DB、Cache 還是下游服務(wù)引起的？
• DB 和 Cache 響應(yīng)延遲是多少？
• 如何評(píng)估服務(wù)的容量，隨著服務(wù)的調(diào)用量越來(lái)越大，這個(gè)服務(wù)需要多少機(jī)器來(lái)支撐？什么時(shí)候應(yīng)該加機(jī)器？

• 基于 Spring Boot + MyBatis Plus + Vue 3.2 + Vite + Element Plus 實(shí)現(xiàn)的前后端分離博客，包含后臺(tái)管理系統(tǒng)，支持文章、分類、標(biāo)簽管理、儀表盤等功能。

• GitHub 地址：https://github.com/weiwosuoai/WeBlog
• Gitee 地址：https://gitee.com/AllenJiang/WeBlog

針對(duì)以上開(kāi)發(fā)中的煩惱，今天我們介紹一個(gè)針對(duì)高并發(fā)、低延遲應(yīng)用設(shè)計(jì)的高性能 Java 性能監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)工具——MyPerf4J。

• 在開(kāi)發(fā)環(huán)境中快速定位 Java 應(yīng)用程序的性能瓶頸
• 在生產(chǎn)環(huán)境中長(zhǎng)期監(jiān)控 Java 應(yīng)用程序的性能指標(biāo)

• 高性能: 單線程支持每秒 1000萬(wàn)次 響應(yīng)時(shí)間的記錄，每次記錄只花費(fèi) 73納秒
• 無(wú)侵入: 采用 JavaAgent 方式，對(duì)應(yīng)用程序完全無(wú)侵入，無(wú)需修改應(yīng)用代碼
• 低內(nèi)存: 采用內(nèi)存復(fù)用的方式，整個(gè)生命周期只產(chǎn)生極少的臨時(shí)對(duì)象，不影響應(yīng)用程序的GC
• 高精度: 采用納秒來(lái)計(jì)算響應(yīng)時(shí)間
• 高實(shí)時(shí): 支持秒級(jí)監(jiān)控，最低 1 秒!

MyPerf4J 為每個(gè)應(yīng)用收集數(shù)十個(gè)監(jiān)控指標(biāo)，所有的監(jiān)控指標(biāo)都是實(shí)時(shí)采集和展現(xiàn)的。

下面是 MyPerf4J 目前支持的監(jiān)控指標(biāo)列表:

Method

RPS，Count，Avg，Min，Max，StdDev，TP50, TP90, TP95, TP99, TP999, TP9999, TP99999, TP100

Memory

HeapInit，HeapUsed，HeapCommitted，HeapMax，NonHeapInit，NonHeapUsed，NonHeapCommitted，NonHeapMax

JVM GC

CollectCount，CollectTime

JVM Class

Total，Loaded，Unloaded

MyPerf4J 采用 JavaAgent 配置方式，透明化接入應(yīng)用，對(duì)應(yīng)用代碼完全沒(méi)有侵入。

下載

• 下載并解壓 MyPerf4J-ASM.zip
• 閱讀解壓出的 README 文件
• 修改解壓出的 MyPerf4J.properties 配置文件中 app_name、metrics.log.xxx 和 filter.packages.include 的配置值

• MyPerf4J-ASM.zip包：https://github.com/LinShunKang/Objects/blob/master/zips/CN/MyPerf4J-ASM-3.3.0-SNAPSHOT.zip?raw=true

配置

在 JVM 啟動(dòng)參數(shù)里加上以下兩個(gè)參數(shù)

-javaagent:/path/to/MyPerf4J-ASM.jar
-DMyPerf4JPropFile=/path/to/MyPerf4J.properties

運(yùn)行

啟動(dòng)應(yīng)用，監(jiān)控日志輸出到 /path/to/log/method_metrics.log:

MyPerf4J Method Metrics [2020-01-01 12:49:57, 2020-01-01 12:49:58]
Method[6]                            Type        Level  TimePercent      RPS  Avg(ms)  Min(ms)  Max(ms)    StdDev    Count     TP50     TP90     TP95     TP99    TP999   TP9999
DemoServiceImpl.getId2(long)      General      Service      322.50%     6524     0.49        0        1     0.50      6524        0        1        1        1        1        1
DemoServiceImpl.getId3(long)      General      Service      296.10%     4350     0.68        0        1     0.47      4350        1        1        1        1        1        1
DemoServiceImpl.getId4(long)      General      Service      164.60%     2176     0.76        0        1     0.43      2176        1        1        1        1        1        1
DemoServiceImpl.getId1(long)      General      Service        0.00%     8704     0.00        0        0     0.00      8704        0        0        0        0        0        0
DemoDAO.getId1(long)         DynamicProxy          DAO        0.00%     2176     0.00        0        0     0.00      2176        0        0        0        0        0        0
DemoDAO.getId2()             DynamicProxy          DAO        0.00%     2176     0.00        0        0     0.00      2176        0        0        0        0        0        0

卸載

在 JVM 啟動(dòng)參數(shù)中去掉以下兩個(gè)參數(shù)，重啟即可卸載此工具。

-javaagent:/path/to/MyPerf4J-ASM.jar
-DMyPerf4JPropFile=/path/to/MyPerf4J.properties

開(kāi)源地址：https://github.com/LinShunKang/MyPerf4J