jvm学习记录--08 性能监控Java工具篇
前言
在jdk中提供了一些工具帮助开发人员解决一些问题。上一篇中提到的jps，jstack就是出自jdk。
jdk/bin目录下提供了很多exe文件其实都是jar文件的包装，真正的实现在jdk/lib/tools.jar中
jps–查看Java进程
jps命令可以查看所有的Java进程
jps存放在JAVA_HOME/bin/jps，使用时为了方便请将JAVA_HOME/bin/加入到Path。
[no1@localhost ~]$ jps
9415 2.jar
9672 Jps- -q 只显示pid
- -m 输出传递给main 方法的参数
- -l 输出应用程序main class的完整package名 或者 应用程序的jar文件完整路径名
- -v 输出传递给JVM的参数
jstat–查看Java虚拟机运行时信息
可以查看Java虚拟机运行时信息，可以查看堆信息情况，GC情况
jstat -class – 查看ClassLoad信息
查看pid为9415的ClassLoad相关信息
[no1@localhost ~]$ jstat -class 9415
Loaded Bytes Unloaded Bytes Time
427 880.6 0 0.0 0.08- Loaded 加载了类的总数量，后面的byte表示加载了类的总大小
- Unloaded 卸载了类的总数量，后面的byte表示卸载了类的总大小
- Time 加载和卸载类所花费的时间
compiler–显示JIT编译的相关信息
[no1@localhost ~]$ jstat -compiler 9415
Compiled Failed Invalid Time FailedType FailedMethod
121 0 0 0.17 0 - Compiled 编译任务执行次数
- Failed 编译失败次数
- Invalid 编译不可用次数
- Time 编译总耗时
- FailedType 最后一次编译失败的类型
- FailedMethod 最后一次编译失败的方法和类名
GC – gc相关的堆信息
- S0C: Survivor0(幸存区0)大小（KB）
- S1C: Survivor1(幸存区1)1大小（KB）
- S0U: Survivor0(幸存区0)已使用大小（KB）
- S1U: Survivor1(幸存区1)已使用大小（KB）
- EC : Eden（伊甸区）大小（KB）
- EU : Eden（伊甸区）已使用大小（KB）
- OC ：老年代大小（KB）
- OU : 老年代已使用大小（KB）
- PC : Perm永久代大小（KB）
- PU : Perm永久代已使用大小（KB）
- YGC：新生代GC个数
- YGCT：新生代GC的耗时（秒）
- FGC ：Full GC次数
- FGCT：Full GC耗时（秒）
- GCT ：GC总耗时（秒）
gccapacity–显示各个代的容量以及使用情况
- NGCMN：新生代最小值（KB）
- NGVMX：新生代最大值（KB）
- NGC：当前新生代大小（KB）
- S0C：当前新生代s0区大小
- S1C：当前新生代s1区大小
- EC：当前新生代Eden区大小
- OGCMN：老年代最小值（KB）
- OGCMX：老年代最大值（KB）
- OGC：当前老年代大小（KB）
- PGCMN：永久代最小值（KB）
- PGCMX：永久代最大值（KB）
- PGC：当前永久代大小（KB）
gccause – 最近一次GC的原因
- LGCC：上一次GC的原因，是G1垃圾回收器回收
- GCC ：当前GC的原因
gcnew – 显示新生代详细信息
- TT:新生代到老年代的年龄；
- MTT:新生代到老年代的最大年龄；
- DSS:所需的survivor的大小；
gcnewcapacity –输出新生代各个区的详细信息
- S0CMX:S0最大空间大小（KB）
- S1CMX:S1最大空间大小（KB）
- ECMX:Eden最大空间大小（KB）
- NGCMX:年轻代最大空间大小（KB）
gcutil–显示垃圾回收信息
- S0 — s0区已使用空间的百分比
- S1 — s1区已使用空间的百分比
- E — Eden区已使用空间的百分比
- O — 老年区已使用空间的百分比
- P — 永久区已使用空间的百分比
- YGC — 从应用程序启动到采样时发生 Young GC 的次数
- YGCT– 从应用程序启动到采样时 Young GC 所用的时间(单位秒)
- FGC — 从应用程序启动到采样时发生 Full GC 的次数
- FGCT– 从应用程序启动到采样时 Full GC 所用的时间(单位秒)
- GCT — 从应用程序启动到采样时用于垃圾回收的总时间(单位秒)
jinfo–查看虚拟机参数
jinfo可以用来查看正在运行的Java应用程序的扩展参数，甚至支持运行时修改部分参数。
jinfo <option> pidpid 即 Java进程ID
options参数可以是如下信息
- -flag : 打印指定Java虚拟机的参数值
- -flag [+|-] : 设置指定Java虚拟机参数的布尔值
- -flag =：设置某一个参数的值value
例如查看是否打印GC信息，这里是输出结果 -XX:-PrintGC -表示不打印
[no1@localhost ~]$ jinfo -flag PrintGC 9415
-XX:-PrintGC修改参数，开启打印GC
开启打印GC信息
[no1@localhost ~]$ jinfo -flag +PrintGC 10056再来查看是否打印GC信息，发现已经开启
[no1@localhost ~]$ jinfo -flag PrintGC 10056
-XX:+PrintGCjmap – java内存映像工具
jmap命令可以生成Java程序的堆dump文件，也可以查看堆对象实例的统计信息，查看ClassLoader的信息以及finalizer队列。
使用方式：jmap [ option ] pid- -dump:[live,]format=b,file= 使用hprof二进制形式,输出jvm的heap内容到文件=. live子选项是可选的，假如指定live选项,那么只输出活的对象到文件.
- -finalizerinfo 打印正等候回收的对象的信息.
- -heap 打印heap的概要信息，GC使用的算法，heap的配置及wise heap的使用情况.
- -histo[:live] 打印每个class的实例数目,内存占用,类全名信息. VM的内部类名字开头会加上前缀”*”. 如果live子参数加上后,只统计活的对象数量.
- -permstat 打印classload和jvm heap长久层的信息. 包含每个classloader的名字,活泼性,地址,父classloader和加载的class数量.另外,内部String的数量和占用内存数也会打印出来.
histo打印class类的实例
jmap -histo 10056 > c:/1.txt输出：
dump堆信息
[no1@localhost ~]$ jmap -dump:format=b,file=/home/no1/dump.hprof 10056
Dumping heap to /home/no1/dump.hprof ...
Heap dump file createddump出的文件可以用 jhat（不推荐使用，功能有限），visual vm，MAT，IBM heapAnalyzer，Eclipse Memory Analyzer等打开查看
jhat–jdk自带的堆分析工具
不推荐使用，功能有限，并且一般情况下导出服务器上的机器堆信息都不会在服务器上进行分析消耗资源，而是拿到其他机器进行分析。
visual vm，MAT，IBM heapAnalyzer，Eclipse Memory Analyzer等这些都可以代替它。
jstack–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。线程快照即：当前虚拟机内每一个线程正在执行的方法的堆栈集合。可以通过这个快照看到每一个线程都执行在哪个方法上了，状态是什么样子的（运行，等待等）。
jstack -l pid[no1@localhost ~]$ jstack -l 10056
2017-11-13 16:34:55
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.151-b12 mixed mode):
"Attach Listener" #12 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007f2414001000 nid=0x277b waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
Locked ownable synchronizers:
- None
"DestroyJavaVM" #11 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f2450008800 nid=0x2749 waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
Locked ownable synchronizers:
- None
"Thread-2" #10 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f2450175000 nid=0x2756 waiting on condition [0x00007f243d8dd000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at HoldIOMain$T2.run(HoldIOMain.java:34)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Locked ownable synchronizers:
- None
"Thread-1" #9 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f2450173800 nid=0x2755 waiting on condition [0x00007f243d9de000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at HoldIOMain$T2.run(HoldIOMain.java:34)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Locked ownable synchronizers:
- None
"Thread-0" #8 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f2450171800 nid=0x2754 runnable [0x00007f243dadf000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.io.FileOutputStream.write(Native Method)
at java.io.FileOutputStream.write(FileOutputStream.java:290)
at HoldIOMain$T1.run(HoldIOMain.java:12)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Locked ownable synchronizers:
- None
jcmd
在JDK 1.7之后，新增了一个命令行工具jcmd。它是一个多功能工具，可以用来导出堆，查看java进程，导出线程信息，执行GC等。
jcmd具有jmap命令大部分功能，oracle官方网站推荐jcmd替代jmap。
查看正在运行的虚拟机
[no1@localhost ~]$ jcmd -l
10056 /home/no1/soft/2.jar
10252 sun.tools.jcmd.JCmd -l
参数说明：jcmd -l 可以查看所有的Java虚拟机，类似jps
查看指定虚拟机
-l命令是列出所有Java虚拟机，针对每一个虚拟机可以通过help命令查询所支持的命令。
语法 jcmd pid help
[no1@localhost ~]$ jcmd 10056 help
10056:
The following commands are available:
JFR.stop
JFR.start
JFR.dump
JFR.check
VM.native_memory
VM.check_commercial_features
VM.unlock_commercial_features
ManagementAgent.stop
ManagementAgent.start_local
ManagementAgent.start
GC.rotate_log
Thread.print
GC.class_stats
GC.class_histogram
GC.heap_dump
GC.run_finalization
GC.run
VM.uptime
VM.flags
VM.system_properties
VM.command_line
VM.version
help
VM.uptime–查看虚拟机启动时间
[no1@localhost ~]$ jcmd 10056 VM.uptime
10056:
4140.026 s
Thread.print – 打印线程栈信息
GC.heap_dump–导出堆信息
[no1@localhost ~]$ jcmd 10056 GC.heap_dump /home/no1/gcdump.dump
10056:
Heap dump file created
VM.system_properties – 获取系统properties
Jconsole–Java监视与管理控制台
Jconsole是jdk自带的图形化工具，在%JAVA_HOME%/bin 目录下jconsole.exe打开即可启动。
可以连接本地和远程连接两种方式。
编辑tomcat下 catalina.bat 文件 在 set JAVA_OPTS 加上参数即可
配置信息如下：设置ip，端口，不需要认证（不需要账号密码），不开启ssl
-Djava.rmi.server.hostname=127.0.0.1
-Dcom.sun.management.jmxremote
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=6789
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false需要账号密码：设置ip，端口，需要账号密码认证，不开启ssl，
找到jdk目录结果下的jmxremote.password.template文件，将其重命名为jmxremote.password，这个文件里面设置用户的密码，并且要把这个文件权限改成当前用户读写，在linux中就是600
里面还有一个jmxremote.access文件是用来控制用户操作权限的，jmxremote.password控制用户的密码
-Djava.rmi.server.hostname=127.0.0.1
-Dcom.sun.management.jmxremote
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=6789
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=true
-Dcom.sun.management.jmxremote.pwd.file=D:/jdk1.7.0_40/jre/lib/management/jmxremote.password
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false概览信息
堆信息查看，新生代，永久带，老年代。等
线程信息查看，查看线程状态，当前运行方法等
运行参数vm概要
VisualVM–多合一故障处理工具
VisualVM是一个多功能合一的故障诊断，性能监控的可视化工具。集成了多种性能统计工具的功能，在jdk update7版本以后跟随jdk一起发布，也可以去官网独立下载http://visualvm.java.net/。
VisualVm可以做到：
- 显示虚拟机进程的配置和环境信息（jps，jinfo）
- 监视应用程序的GC，CPU，堆，方法区，线程信息（jstack，jstat）
- dump及分析堆转储快照（jmap，jhat）
- 方法级的程序性能分析，找出被调用最多，运行时间最长的方法。
- 很多其他插件（plugins）
启动
在%JAVA_HOME%/bin目录下jvisualvm.exe 双击即可打开。
左侧本地会列出机器上的所有Java程序：图中有tomcat，eclipse，visual vm。
远程 可以连接到远程机器的Java虚拟机进行检测。需要通过jstatd。
快照可以浏览导出的本地文件进行分析。
插件
工具–》插件
这里 如果检查更新之后无法使用。可能就是配置的更新地址有问题，需要更改一下，如下图进行编辑。
这个地址对照 插件的地址 https://visualvm.github.io/pluginscenters.html
Btrace插件–动态日志跟踪
Btrace可以在不停机的情况下，通过字节码的注入动态监控系统运行的情况，可以跟踪指定的方法调用，构造函数调用和系统内存等信息。
如图选择 Btrace workbench进行安装。
安装完成之后选择左边的Java程序右键点击trace application就可以打开Btrace了
如图这里选择tomcat右键操作
Java代码
Java代码：接收控制台输入的两个数字，输出两个数字求和的结果
package com.jx;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
public class BtraceTest{
public int add(int a,int b){
return a+b;
}
public static void main(String[] args) {
try {
BtraceTest test = new BtraceTest();
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
int a = 0 ,b = 0;
for(int i = 0 ; i < 2 ; i++){
String line = reader.readLine();
if(i == 0 ){
a = Integer.parseInt(line);
}else{
b = Integer.parseInt(line);
}
}
reader.close();
System.out.println(test.add(a, b));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
Btrace代码
import com.sun.btrace.BTraceUtils;
import static com.sun.btrace.BTraceUtils.*;
import com.sun.btrace.annotations.*;
@BTrace
public class Btrace {
@OnMethod(
clazz="com.jx.BtraceTest",
method="add",
location=@Location(Kind.RETURN)
)
public static void functest(@Self com.jx.BtraceTest instance,int a,int b,@Return int result){
println("调用堆栈");
jstack();
println(strcat("方法参数A:",str(a)));
println(strcat("方法参数B:",str(b)));
println(strcat("返回结果:",str(result)));
}
}运行
先运行Java代码，等待输入数字。
这个时候可以visualvm监控到Java程序已经运行，右键选择Java程序 trace application 输入 trace 代码，点击start就可以开始监控。
回到Java程序输入数字 回过头来可以看到 trace 监听到了参数和返回值。
* Starting BTrace task
** Compiling the BTrace script ...
*** Compiled
** Instrumenting 1 classes ...
*** Done
** BTrace up&running
*** Done
** BTrace up&running
调用堆栈
com.jx.BtraceTest.add(BtraceTest.java:11)
com.jx.BtraceTest.main(BtraceTest.java:28)
方法参数A5
方法参数B3
返回结果8
** BTrace has stopped
** BTrace has stopped