me/JFR参数详解.md

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[文章出处](https://zhuanlan.zhihu.com/c_1264859821121355776) [关注大佬](https://www.zhihu.com/people/zhxhash) 我只是对大佬的文章内容做一个笔记，加深记忆和理解。

### 什么是JFR？
JFR是**Java Flight Record**（Java飞行记录）的缩写，是JVM内置的基于事件的监控记录框架。这个起名参考了黑匣子对于飞机的作用，将Java进程比喻成飞机飞行。顾名思义，JFR主要用于问题定位和持续监控。

### JFR版本
**JFR 0.9**版本对应**JDK7和8**，在8u40之后，可以在运行时开启/关闭。**JFR 1.0**版本对应**JDK9和10**，在这一版本之后，增加了JFR事件接口，用户可以生产或者消费某种事件。**JFR 2.0**版本对应**JDK11**，下面的参数都是基于这一版本。

### 为什么用JFR？
为了在生产环境更好的定位问题。JDK提供了一个可以长期开启，对应用影响很小的持续监控手段，官方的目标是开启JFR监控（默认配置，非profile）**对性能的影响在1%以内，对JVM Runtime、GC、OS以及Java库进行全方位的监控。**

### JFR的核心（Event）
在JFR中一切皆为Event，任意JVM行为都是一个Event，例如：

- 类加载，Class Load Event
- 开启JFR记录，Recording Reason Event
- 就算是 Event 丢失，也是一个 Data Loss Event

Event 在某些特定的时间点产生，**由名称、时间戳、Event 数据体组成。**不同的 Event 数据体不同（例如 CPU 负载，Event 前后的 Java 堆大小，获取锁的线程 ID 等）

> 大部分的 Event，都有 Event 是在哪个线程发生的、线程的调用栈、Event 持续时间，利用这些信息，我们可以回溯 Event 发生当时的情况。

### Event类型
Event 按照采集方式可以分为三种：

- Instant Event，这种 Event 在发生时就立刻采集。例如：Throw Exception Event、Thread Start Event，这种在某一时刻发生的 Event
- Duration Event，这种 Event 在完成的时候记录。因为需要耗费一些时间，但可以设置一个时间限制，超时才记录。例如：GC Event、Thread Sleep Event
- Sample Event（Requestable Event）这种 Event 按照一定的频率采集。频率是可以配置的，例如：Thread Dump Event、Method Sampling Event

由于 JFR 会采集很多很多的数据，为了效率，最好配置自己感兴趣的事件采集。并且对于 Duration Event 设置时间限制，一般我们对于时间短的事件并不关心。


### Event存储
Event 会被写入`.jfr`的二进制文件中，以`little endian base 128`的形式编码，以 Class Load Event 举个例子：

```
0000FC10 : 98 80 80 00 87 02 95 ae e4 b2 92 03 a2 f7 ae 9a 94 02 02 01 8d 11 00 00
```

- 0000FC10: 文件位置
- 98 80 80 00: Event大小
- 87 02: Event ID
- 95 ae e4 b2 92 03: 时间戳
- a2 f7 ae 9a 94 02: 持续时间
- 02: 线程 ID
- 01: 堆栈 ID
- 8d 11: 加载的类
- 00 : 定义类的 ClassLoader
- 00 : 初始化类的 ClassLoader

> 实际使用中，通过可视化工具**JMC**查看`.jfr`文件

### 如何实现的低延迟、低性能损耗？

Event 是多线程产生的，如果 Event 记录要保证全局有序，那么肯定需要多线程向一个指定队列或者缓存输出，那么不可避免的会涉及到锁争用，这样是很低效的。而 Event 本身带时间戳，所以记录时不需要排序，将每个线程内的记录，合并成一个集合后再进行排序高效得多。

<img src='https://pic3.zhimg.com/v2-5530b8a77d0d45ac12dd879ccf7afce8_1440w.jpg'/>

1. 所有的 Event 会先存储到每个线程自己的 Thread Buffer（默认8KB，这是一个经验值）
2. Thread Buffer 满了之后刷入 Global Buffer（可配置）
3. Global Buffer 满了之后会选择丢弃或者刷入文件（可配置）

*Thread Buffer 中的数据要么在内存中，要么就在磁盘里。不会两个地方都存在。*

#### JFR记录数据丢失？

- 断电、操作系统强制重启
- kill -9 了 Java 进程
- JVM 崩溃

以上三种情况，刷入文件的 Event 不会丢，但内存里的 Global Buffer、Thread Buffer 会丢。对于JVM正常退出（含应用异常但JVM正常退出）的情况，数据不会丢。

⚠️数据在从 Thread Buffer 刷入 Global Bufeer 的时候， 去 dump JFR 的数据，可能这部分数据会被忽略而导致看不到。

⚠️从 Global Buffer 刷入磁盘不够快的时候，这时候要刷入磁盘的数据可能被丢弃。此时会记录下 Data Loss Event 包含了哪块时间的数据丢了，通过 JFR 日志也能看到这个信息。