《深入理解Java虚拟机》读书笔记之虚拟机性能监控与故障处理工具

JDK的命令行工具

Sun JDK监控和故障处理工具

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jps：虚拟机进程状况工具

可以列出正在运行的虚拟机进程，并显示虚拟机执行主类（Main Class，main()函数所在的类）名称以及这些进程的本地虚拟机唯一ID（Local Virtual Machine Identifier，LVMID）。

jsp命令格式：

jps [ options ] [ hostid ]

jps执行样例：

./jps -l
11716 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
148
25140 sun.tools.jps.Jps
20328 org.jetbrains.idea.maven.server.RemoteMavenServer36

jps可以通过RMI协议查询开启了RMI服务的远程虚拟机进程状态，hostid为RMI注册表中注册的主机名。jps的其他常用选项见下图：

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jstat：虚拟机统计信息监视工具

jstat（JVM Statistics Monitoring Tool）是用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具。它可以显示本地或者远程[插图]虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据，在没有GUI图形界面，只提供了纯文本控制台环境的服务器上，它将是运行期定位虚拟机性能问题的首选工具。

jstat命令格式为：

jstat [ option vmid [interval[s|ms] [count]] ]

对于命令格式中的VMID与LVMID需要特别说明一下：如果是本地虚拟机进程，VMID与LVMID是一致的，如果是远程虚拟机进程，那VMID的格式应当是：

[protocol:][//]lvmid[@hostname[:port]/servername]

参数interval和count代表查询间隔和次数，如果省略这两个参数，说明只查询一次。假设需要每250毫秒查询一次进程2764垃圾收集状况，一共查询20次，那命令应当是：

jstat -gc 2764 250 20

选项option代表着用户希望查询的虚拟机信息，主要分为3类：类装载、垃圾收集、运行期编译状况，具体选项及作用请参考下表中的描述。

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-gcutil 垃圾回收统计
jstat -gcutil 26072
S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
0.00   0.00   6.20 41.42 47.20     16    0.105     3    0.472    0.577

查询结果表明：这台服务器的新生代Eden区（E，表示Eden）使用了6.2%的空间，两个Survivor区（S0、S1，表示Survivor0、Survivor1）里面都是空的，老年代（O，表示Old）和永久代（P，表示Permanent）则分别使用了41.42%和47.20%的空间。程序运行以来共发生Minor GC（YGC，表示Young GC）16次，总耗时0.105秒，发生Full GC（FGC，表示Full GC）3次，Full GC总耗时（FGCT，表示Full GC Time）为0.472秒，所有GC总耗时（GCT，表示GC Time）为0.577秒。

标题具体含义：

  • S0：年轻代中第一个survivor（幸存区）已使用的占当前容量百分比
  • S1：年轻代中第二个survivor（幸存区）已使用的占当前容量百分比
  • E：年轻代中Eden（伊甸园）已使用的占当前容量百分比
  • O：old代已使用的占当前容量百分比
  • M：元数据区已使用的占当前容量百分比
  • CCS：压缩类空间已使用的占当前容量百分比
  • YGC ：从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
  • YGCT ：从应用程序启动到采样时年轻代中gc所用时间(s)
  • FGC ：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
  • FGCT ：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
  • GCT：从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)
-class 类加载统计
jstat -class 26072
Loaded  Bytes  Unloaded  Bytes     Time
   667  1330.3        0     0.0       0.14
  • Loaded:加载类的数量
  • Bytes：加载类的size，单位为Byte
  • Unloaded：卸载类的数目
  • Bytes：卸载类的size，单位为Byte
  • Time：加载与卸载类花费的时间
-compiler 编译统计
jstat -compiler 26072
Compiled Failed Invalid   Time   FailedType FailedMethod
      86      0       0     0.04          0
  • Compiled：编译任务执行数量
  • Failed：编译任务执行失败数量
  • Invalid：编译任务执行失效数量
  • Time：编译任务消耗时间
  • FailedType：最后一个编译失败任务的类型
  • FailedMethod：最后一个编译失败任务所在的类及方法
-gc 垃圾回收统计
 jstat -gc 13240
 S0C    S1C    S0U    S1U      EC       EU        OC         OU       MC     MU    CCSC   CCSU   YGC     YGCT    FGC    FGCT    CGC    CGCT     GCT
 0.0   4096.0  0.0   4096.0 325632.0  4096.0   192512.0     0.0     15232.0 14465.4 1920.0 1587.7      1    0.003   0      0.000   0      0.000    0.003
  • S0C：年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 （字节）
  • S1C：年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
  • S0U：年轻代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
  • S1U：年轻代中第二个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
  • EC：年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
  • EU：年轻代中Eden（伊甸园）目前已使用空间 (字节)
  • OC：Old代的容量 (字节)
  • OU：Old代目前已使用空间 (字节)
  • MC：metaspace(元空间)的容量 (字节)
  • MU：metaspace(元空间)目前已使用空间 (字节)
  • CCSC：当前压缩类空间的容量 (字节)
  • CCSU：当前压缩类空间目前已使用空间 (字节)
  • YGC：从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
  • YGCT：从应用程序启动到采样时年轻代中gc所用时间(s)
  • FGC：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
  • FGCT：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
  • GCT：从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)
-gccapacity 堆内存统计
jstat -gccapacity 13240
 NGCMN    NGCMX     NGC     S0C   S1C       EC      OGCMN      OGCMX       OGC         OC       MCMN     MCMX      MC     CCSMN    CCSMX     CCSC    YGC    FGC   CGC
     0.0 8353792.0 329728.0    0.0 4096.0 325632.0        0.0  8353792.0   192512.0   192512.0      0.0 1062912.0  15232.0      0.0 1048576.0   1920.0      1     0     0
  • NGCMN：年轻代(young)中初始化(最小)的大小(字节)
  • NGCMX：年轻代(young)的最大容量 (字节)
  • NGC：年轻代(young)中当前的容量 (字节)
  • S0C：年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
  • S1C：年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
  • EC：年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
  • OGCMN：old代中初始化(最小)的大小 (字节)
  • OGCMX：old代的最大容量(字节)
  • OGC：old代当前新生成的容量 (字节)
  • OC：Old代的容量 (字节)
  • MCMN：metaspace(元空间)中初始化(最小)的大小 (字节)
  • MCMX：metaspace(元空间)的最大容量 (字节)
  • MC：metaspace(元空间)当前新生成的容量 (字节)
  • CCSMN：最小压缩类空间大小
  • CCSMX：最大压缩类空间大小
  • CCSC：当前压缩类空间大小
  • YGC：从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
  • FGC：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
-gcmetacapacity 元数据空间统计
 jstat -gcmetacapacity 13240
   MCMN       MCMX        MC       CCSMN      CCSMX       CCSC     YGC   FGC    FGCT    CGC    CGCT     GCT
       0.0  1062912.0    15232.0        0.0  1048576.0     1920.0     1     0    0.000     0    0.000    0.003
  • MCMN：最小元数据容量
  • MCMX：最大元数据容量
  • MC：当前元数据空间大小
  • CCSMN：最小压缩类空间大小
  • CCSMX：最大压缩类空间大小
  • CCSC：当前压缩类空间大小
  • YGC：从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
  • FGC：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
  • FGCT：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
  • GCT：从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)
-gcnew 新生代垃圾回收统计
jstat -gcnew 13240
 S0C    S1C    S0U    S1U   TT MTT  DSS      EC       EU     YGC     YGCT
   0.0 4096.0    0.0 4096.0 15  15 2048.0 325632.0  12288.0      1    0.003
  • S0C：年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
  • S1C：年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
  • S0U：年轻代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
  • S1U：年轻代中第二个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
  • TT：持有次数限制
  • MTT：最大持有次数限制
  • DSS：期望的幸存区大小
  • EC：年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
  • EU：年轻代中Eden（伊甸园）目前已使用空间 (字节)
  • YGC：从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
  • YGCT：从应用程序启动到采样时年轻代中gc所用时间(s)
-gcnewcapacity 新生代内存统计
jstat -gcnewcapacity 13240
  NGCMN      NGCMX       NGC      S0CMX     S0C     S1CMX     S1C       ECMX        EC      YGC   FGC   CGC
       0.0  8353792.0   329728.0      0.0      0.0 8353792.0   4096.0  8353792.0   325632.0     1     0     0
  • NGCMN：年轻代(young)中初始化(最小)的大小(字节)
  • NGCMX：年轻代(young)的最大容量 (字节)
  • NGC：年轻代(young)中当前的容量 (字节)
  • S0CMX：年轻代中第一个survivor（幸存区）的最大容量 (字节)
  • S0C：年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
  • S1CMX：年轻代中第二个survivor（幸存区）的最大容量 (字节)
  • S1C：年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
  • ECMX：年轻代中Eden（伊甸园）的最大容量 (字节)
  • EC：年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
  • YGC：从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
  • FGC：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
-gcold 老年代垃圾回收统计
jstat -gcold 13240
   MC       MU      CCSC     CCSU       OC          OU       YGC    FGC    FGCT    CGC    CGCT     GCT
 15232.0  14465.4   1920.0   1587.7    192512.0         0.0      1     0    0.000     0    0.000    0.003
  • MC：metaspace(元空间)的容量 (字节)
  • MU：metaspace(元空间)目前已使用空间 (字节)
  • CCSC：压缩类空间大小
  • CCSU：压缩类空间使用大小
  • OC：Old代的容量 (字节)
  • OU：Old代目前已使用空间 (字节)
  • YGC：从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
  • FGC：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
  • FGCT：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
  • GCT：从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)
-gcoldcapacity 老年代内存统计
jstat -gcoldcapacity 13240
   OGCMN       OGCMX        OGC         OC       YGC   FGC    FGCT    CGC    CGCT     GCT
        0.0   8353792.0    192512.0    192512.0     1     0    0.000     0    0.000    0.003
  • OGCMN：old代中初始化(最小)的大小 (字节)
  • OGCMX：old代的最大容量(字节)
  • OGC：old代当前新生成的容量 (字节)
  • OC：Old代的容量 (字节)
  • YGC：从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
  • FGC：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
  • FGCT：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
  • GCT：从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)
-gccause 垃圾回收的相关信息

显示垃圾回收的相关信息（同-gcutil）同时显示最后一次或当前正在发生的垃圾回收的诱因

 jstat -gccause 13240
  S0     S1     E      O      M     CCS    YGC     YGCT    FGC    FGCT    CGC    CGCT     GCT    LGCC                 GCC
  0.00 100.00   7.55   0.00  94.97  82.69      1    0.003     0    0.000     0    0.000    0.003 G1 Evacuation Pause  No GC
  • LGCC：最后一次GC原因
  • GCC：当前GC原因（No GC 为当前没有执行GC）
-printcompilation JVM编译方法统计
 jstat -printcompilation 13240
Compiled  Size  Type Method
    1751     26    1 rx/internal/util/unsafe/SpscUnboundedArrayQueueL2Pad <init>
  • Compiled：编译任务的数目
  • Size：方法生成的字节码的大小
  • Type：编译类型
  • Method：类名和方法名用来标识编译的方法。类名使用/做为一个命名空间分隔符。方法名是给定类中的方法。上述格式是由-XX:+PrintComplation选项进行设置的

jinfo：Java配置信息工具

jinfo [ option ] pid

jinfo（Configuration Info for Java）的作用是实时地查看和调整虚拟机各项参数。使用jps命令的-v参数可以查看虚拟机启动时显式指定的参数列表，但如果想知道未被显式指定的参数的系统默认值，除了去找资料外，就只能使用jinfo的-flag选项进行查询了（如果只限于JDK 1.6或以上版本的话，使用java -XX:+PrintFlagsFinal查看参数默认值也是一个很好的选择），jinfo还可以使用-sysprops选项把虚拟机进程的System.getProperties()的内容打印出来。这个命令在JDK 1.5时期已经随着Linux版的JDK发布，当时只提供了信息查询的功能，JDK 1.6之后，jinfo在Windows和Linux平台都有提供，并且加入了运行期修改参数的能力，可以使用-flag[+|-]name或者-flag name=value修改一部分运行期可写的虚拟机参数值。JDK 1.6中，jinfo对于Windows平台功能仍然有较大限制，只提供了最基本的-flag选项。

jmap：Java内存映像工具

jmap（Memory Map for Java）命令用于生成堆转储快照（一般称为heapdump或dump文件）。如果不使用jmap命令，要想获取Java堆转储快照，还有一些比较“暴力”的手段：-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数，可以让虚拟机在OOM异常出现之后自动生成dump文件，通过-XX:+HeapDumpOnCtrlBreak参数则可以使用[Ctrl]+[Break]键让虚拟机生成dump文件，又或者在Linux系统下通过Kill -3命令发送进程退出信号“吓唬”一下虚拟机，也能拿到dump文件。
jmap的作用并不仅仅是为了获取dump文件，它还可以查询finalize执行队列、Java堆和永久代的详细信息，如空间使用率、当前用的是哪种收集器等。

和jinfo命令一样，jmap有不少功能在Windows平台下都是受限的，除了生成dump文件的-dump选项和用于查看每个类的实例、空间占用统计的-histo选项在所有操作系统都提供之外，其余选项都只能在Linux/Solaris下使用。

例子：

C:\Users\IcyFenix>jmap -dump:format=b,file=eclipse.bin 3500
Dumping heap to C:\Users\IcyFenix\eclipse.bin ...
Heap dump file created

jstack：Java堆栈跟踪工具

jstack（Stack Trace for Java）命令用于生成虚拟机当前时刻的线程快照（一般称为threaddump或者javacore文件）。线程快照就是当前虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合，生成线程快照的主要目的是定位线程出现长时间停顿的原因，如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等都是导致线程长时间停顿的常见原因。线程出现停顿的时候通过jstack来查看各个线程的调用堆栈，就可以知道没有响应的线程到底在后台做些什么事情，或者等待着什么资源。

jstack命令格式：

jstack [ option ] vmid

option选项的合法值与具体含义见下表：

image-20221209151634093

例子

    C:\Users\IcyFenix>jstack -l 3500
    2010-11-19 23:11:26
    Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (17.1-b03 mixed mode):
     "[ThreadPool Manager] - Idle Thread" daemon prio=6 tid=0x0000000039dd4000
nid=0xf50 in Object.wait() [0x000000003c96f000]
      java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
          at java.lang.Object.wait(Native Method)
          - waiting on <0x0000000016bdcc60> (a org.eclipse.equinox.internal.util.impl.tpt.threadpool.Executor)
          at java.lang.Object.wait(Object.java:485)
          at org.eclipse.equinox.internal.util.impl.tpt.threadpool.Executor.run(Executor.java:106)
          - locked <0x0000000016bdcc60> (a org.eclipse.equinox.internal.util.impl.tpt.threadpool.Executor)
  Locked ownable synchronizers:
          - None
《深入理解Java虚拟机》读书笔记之虚拟机性能监控与故障处理工具
https://www.zhaojun.inkhttps://www.zhaojun.ink/archives/jvm-monitor-tools
作者
卑微幻想家
发布于
2022-12-13
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