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《深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践--第二版》学习日志(二)Part 3:虚拟机性能监控与故障处理工具

2018-05-28
 

JDK除了提供编译和运行Java的功能外,也附带了许多命令行工具来分析JVM运行状况。来简单了解一下。


学习资料主要参考: 《深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践(第二版)》,作者:周志明



1. 概述

给一个系统定位问题时,知识、经验是关键基础,数据(运行日志、异常堆栈、GC日志、线程快照、堆转储快照)是依据,工具是运用知识处理数据的手段。


2. JDK的命令行工具

1)jps:虚拟机进程状况工具

JVM Process Status Tool

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)。

命令格式

jps [ options ] [ hostid]

主要选项

选项 作用
-q 只输出LVMID
-m 输出虚拟机启动时,传递给主类main函数的参数
-l 输出主类的全名,如果进程执行的是Jar包,输出Jar路径
-v 输出虚拟机进程启动时JVM参数

可以到官网上了解更多。

2)jstat:虚拟机统计信息监视工具

JVM Statistics Monitoring Tool

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的服务器上,它是运行期定位虚拟机性能问题的首选工具。

命令格式

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

如果是远程虚拟机进程,VMID的格式应为:[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。比如要每250ms查询一次id为2764的进程的垃圾收集情况,一共查询20次,命令应该是:jstat -gc 2764 250 20

主要选项

主要分为三类:类装载、垃圾收集、运行期编译状况。

选项 作用
-class 监视类装载、卸载数量、总空间以及类装载所耗费的时间
-gc 监视Java堆的状况,包括Eden区、两个survivor区、老年代、永久代等的容量,已用空间、GC时间合计等信息。
-gccapacity 监视内容与-gc基本相同,但输出主要关注Java堆各个区域使用到的最大、最小空间
-gcutil 监视内容与-gc基本相同,但输出主要关注已使用的空间占总空间的百分比
-gccause 与-gcutil功能一样,但是会额外输出导致上一次GC产生的原因
-gcnew 监视新生代GC情况
-gcnewcapacity 监视内容与-gcnew基本相同,输出主要关注使用到的最大、最小空间
-gcold 监视老年代GC情况
-gcoldcapacity 监视内容与-gcold基本相同,输出主要关注使用到的最大、最小空间
-gcpermcapacity 输出永久代使用到的最大、最小空间
-complier 输出JIT编译器编译过的方法、耗时等信息
-printcompliation 输出已经被JIT编译的方法

可以到官网上了解更多。

3)jinfo:Java配置信息工具

Configuration Info for Java

实时地查看和调整虚拟机各项参数。

jinfo的-flag选项,可以获得未被显式指定的参数的系统默认值。

–sysprops可以打印虚拟机进程的System.getPriorities()内容。

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。

命令格式

jinfo [ options ] pid

可以到官网上了解更多。

4)jmap:Java内存映像工具

Memory Map for Java

用于生成堆转储快照(heapdump或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、当前使用的收集器类型。

命令格式

jmap [ options ] vmid

主要选项

选项 作用
-dump 生成Java堆转储快照。格式为:-dump:[live, ]format=b, file=,其中live子参数说明是否只dump出存活的对象
-finalizerinfo 显示在F-queue中等待Finalizer线程执行finalize方法的对象
-heap 显示Java堆详细信息。如使用哪种回收器、参数配置、分代状况等
-histo 显示堆中对象统计信息,包括类、实例数量、合计容量
-permstat 以ClassLoader为统计口径显示永久代内存状态
-F 当虚拟机进程对dump选项没有响应时,可以使用这个强制生成dump快照

可以到官网上了解更多。

5)jhat:虚拟机堆转储快照分析工具

JVM Heap Analysis Tool

与jmap搭配使用,来分析jmap生成的堆转储快照。它内置了一个微型的HTTP/HTML服务器,生成dump文件的分析结果后,可以在浏览器中查看。

不过很少用它。因为:

  • 分析是个耗时、消耗硬件资源的过程,没必要在服务所在机器上分析
  • 分析功能相对简陋

6)jstack:Java堆栈跟踪工具

Stack Trace for Java

用于生成虚拟机当前时刻的线程快照(treaddump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。这个文件的目的主要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。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。

命令格式

jstack [ options ] vmid

主要选项

选项 作用
-F 当正常输出的请求不被响应时,强制输出线程堆栈
-l 出堆栈外,显示关于锁的附加信息
-m 如果调用本地方法的话,可以显示c、c++的堆栈

可以到官网上了解更多。

7)HSDIS:JIT生成代码反汇编

让Hotspot的-XX:+PrintAssembly指令调用它来吧动态生成的本地代码还原为汇编代码输出,并且还生成了大量非常有价值的注释。


3. JDK的可视化工具

  1. JConsole:Java监视与管理控制台
  2. VisualVM:多合一故障处理工具

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