搭配原生映像檔的 JDK Flight Recorder (JFR)

JDK Flight Recorder (JFR) 是一個事件記錄器，用於擷取有關 JVM 以及在 JVM 上執行的應用程式的資訊。GraalVM 原生映像檔支援使用 JFR 事件建置原生可執行檔，使用者可以使用 jdk.jfr.Event API，其體驗類似於在 Java HotSpot VM 中使用 JFR。

在建置時包含 JFR 支援並在執行時記錄事件 #

預設情況下，JFR 支援為停用狀態，必須在建置時明確啟用。

注意：JFR 事件記錄在 Windows 上的 GraalVM JDK 中尚不可用。

若要建置具有 JFR 的原生可執行檔，請使用 --enable-monitoring=jfr 選項

native-image --enable-monitoring=jfr JavaApplication

支援以下選項來啟動記錄，並在執行時設定記錄

-XX:StartFlightRecording：在應用程式啟動時啟動記錄
-XX:FlightRecorderLogging：設定 JFR 的記錄輸出

若要啟動 JFR 記錄，只需在執行時使用 -XX:StartFlightRecording 即可。例如

./javaapplication -XX:StartFlightRecording="filename=recording.jfr"

設定 JFR 記錄 #

與在 HotSpot 上啟動 JFR 記錄類似，您可以將以逗號分隔的鍵值對清單傳遞給 -XX:StartFlightRecording 選項來啟動記錄。例如

-XX:StartFlightRecording="filename=recording.jfr,dumponexit=true,duration=10s"

支援以下鍵值對

名稱	預設值	說明
名稱	無	識別記錄的名稱，例如，`name=MyRecording`
設定	無	設定檔 (profile.jfc、default.jfc 等)，例如，`settings=myprofile.jfc`
延遲	無	以 (秒)s、(分)m、(小時)h 或 (天)d 延遲記錄啟動，例如，`delay=5h`
期間	無限 (0)	以 (秒)s、(分)m、(小時)h 或 (天)d 為單位的記錄期間，例如，`duration=300s`
檔案名稱	無	產生的記錄檔案名稱，例如，`filename=recording1.jfr`
最大年齡	無限制 (0)	在磁碟上保留已記錄資料的最長時間，以 (秒)s、(分)m、(小時)h 或 (天)d 為單位，例如，60m 或 0 表示無限制。例如，`maxage=1d`
最大大小	無限制 (0)	在磁碟上保留的最大位元組數，以 (千)kB、(百萬)MB 或 (十億)GB 為單位，例如，500M 或 0 表示無限制。例如，`maxsize=1G`
dumponexit	false	是否在 JVM 關閉時傾印執行中的記錄，例如，`dumponexit=true`

設定 JFR 系統記錄 #

您可以使用單獨的旗標 -XX:FlightRecorderLogging 來設定 JFR 系統的記錄。用法為：-XX:FlightRecorderLogging=[tag1[+tag2...][*][=level][,...]]。例如

-XX:FlightRecorderLogging=jfr,system=debug
-XX:FlightRecorderLogging=all=trace
-XX:FlightRecorderLogging=jfr*=error

未設定此選項時，會以 WARNING 層級啟用記錄。
當此選項設定為空字串時，會以 INFO 層級啟用記錄。
當此選項設定為「disable」時，會完全停用記錄。

可用的記錄層級為：trace、debug、info、warning、error、off。

可用的記錄標籤為：all、jfr、system、event、setting、bytecode、parser、metadata、dcmd。

否則，此選項會預期以逗號分隔的標籤組合清單，每個組合都有可選的萬用字元 (*) 和層級。

沒有層級的標籤組合會取得預設的 INFO 層級。
如果符合標籤組合的層級，則會記錄具有符合特定標籤組合的標籤的訊息。
如果標籤組合沒有萬用字元，則只會比對具有完全相同標籤的訊息。否則，會比對標籤是標籤組合子集的訊息。
如果有多個標籤組合符合訊息的標籤，則會套用最右邊的組合。
標籤沒有任何符合的標籤組合的訊息會設定為以預設的 WARNING 層級記錄。
此選項不區分大小寫。

功能和限制 #

本節概述原生映像檔中可用的 JFR 功能。

方法分析和堆疊追蹤 #

JFR 中的方法分析支援兩種取樣類型：安全點取樣和非同步取樣。非同步取樣器預設為啟用，而安全點取樣器僅在需要時使用。非同步取樣的優點是避免了安全點偏差，如果分析器並未以相同的機率對應用程式中的所有點取樣，就會發生這種情況。在這種情況下，取樣器只能在安全點執行取樣，進而將偏差引入設定檔。

兩種取樣器都會以指定的頻率定期產生 jdk.ExecutionSample 事件。這些範例可以在 JDK Mission Control 或 VisualVM 等應用程式中檢視。此外，在 HotSpot 上支援堆疊追蹤的其他 JFR 事件也支援原生映像檔中的堆疊追蹤。這表示您可以執行有趣的操作，例如檢視 jdk.ObjectAllocationInNewTLAB 的火焰圖，以診斷物件配置頻繁發生的位置。

JFR 事件串流 #

原生映像檔提供 JFR 事件串流。事件串流讓您可以在應用程式層級註冊特定事件的回呼。這會對記錄的管理方式帶來更多彈性和控制。例如，如果發現事件在串流中超出特定次數，您可以動態提高事件的期間臨界值。事件串流也讓應用程式可以取得對監控目的而言很有用的持續定期 JFR 更新。

目前，串流事件上尚無提供堆疊追蹤。這表示您無法在其回呼方法內存取事件的堆疊追蹤。但是，此限制不會影響 JFR 快照檔案 (.jfr) 中的堆疊追蹤，這些仍會照常運作。

透過遠端 JMX 與 FlightRecorderMXBean 互動 #

您可以使用遠端 JMX 連線到 FlightRecorderMXBean，從程序外部與原生映像檔 JFR 互動。這可以使用 JDK Mission Control 或 VisualVM 等應用程式來完成。透過 JMX，您可以使用 FlightRecorderMXBean API 作為介面來啟動、停止和傾印 JFR 記錄。

注意：遠端 JMX 連線支援需要在建置時單獨啟用，而且是實驗性的。

FlightRecorderOptions #

您可以在執行時使用 -XX:FlightRecorderOptions 來微調 JFR 參數。這主要是針對進階使用者，大多數人應該可以使用預設參數。

洩漏分析 #

使用 jdk.OldObjectSample 事件實作的洩漏分析部分可用。具體來說，可以追蹤舊物件，但無法提供 GC 根資訊的路徑。

內建事件 #

許多 VM 層級的內建事件都可在原生映像檔中使用。在 HotSpot JVM 上透過位元組碼檢測實作的 Java 層級事件在原生映像檔中尚不可用。這類事件包括檔案 I/O 和例外狀況內建事件。

下表列出可以使用原生映像檔收集的 JFR 事件。某些事件僅在使用 Serial GC 時可用，Serial GC 是原生映像檔中的預設垃圾收集器。

事件名稱
`jdk.ActiveRecording`
`jdk.ActiveSetting`
`jdk.AllocationRequiringGC` 1)
`jdk.ClassLoadingStatistics`
`jdk.ContainerCPUThrottling`
`jdk.ContainerCPUUsage`
`jdk.ContainerConfiguration`
`jdk.ContainerIOUsage`
`jdk.ContainerMemoryUsage`
`jdk.DataLoss`
`jdk.ExecutionSample`
`jdk.ExecuteVMOperation`
`jdk.GarbageCollection` 1)
`jdk.GCHeapSummary` 1)
`jdk.GCPhasePause` 1)
`jdk.GCPhasePauseLevel1` 1)
`jdk.GCPhasePauseLevel2` 1)
`jdk.GCPhasePauseLevel3` 1)
`jdk.GCPhasePauseLevel4` 1)
`jdk.InitialEnvironmentVariable`
`jdk.InitialSystemProperty`
`jdk.JavaMonitorEnter`
`jdk.JavaMonitorInflate`
`jdk.JavaMonitorWait`
`jdk.JavaThreadStatistics`
`jdk.JVMInformation`
`jdk.ObjectAllocationSample` 1)
`jdk.ObjectAllocationInNewTLAB` 1)
`jdk.OldObjectSample` 2)
`jdk.OSInformation`
`jdk.PhysicalMemory`
`jdk.SafepointBegin`
`jdk.SafepointEnd`
`jdk.SocketRead`
`jdk.SocketWrite`
`jdk.SystemGC` 1)
`jdk.ThreadAllocationStatistics`
`jdk.ThreadCPULoad`
`jdk.ThreadEnd`
`jdk.ThreadPark`
`jdk.ThreadSleep`
`jdk.ThreadStart`
`jdk.VirtualThreadEnd`
`jdk.VirtualThreadPinned`
`jdk.VirtualThreadStart`

1) 如果使用 Serial GC 則可用。

2) 如果使用 Serial GC 則部分可用。