JAVA基本故障处理工具（一）

JAVA基本故障处理工具

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工具名 -help

jps-进程状况

jps(JVM Process Status Tool)，虚拟机进程状况工具，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的ID（LVMID，Local Virtual Machine Identifier）

jps命令格式，hostid为主机标识

jps [-q] [-mlvV] []

jsp工具主要选项**

选项	作用
-q	只输出LVMID，省略主类的名称
-m	输出虚拟机进程启动时传递给主类main()函数的参数
-l	输出主类的全名，如果进程执行的是JAR包，则输出JAR路径
-v	输出虚拟机进程启动时的JVM参数
-V	相当于jps

最常用的命令

jps
jps -l
jps -v

jstat-统计信息

jstat（JVM Statistics Monitoring Tool），虚拟机统计信息监视工具，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虚拟机进程中的类加载、内存、垃圾收集、即时编译等运行时数据，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常用工具。

jstat命令格式

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2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代表用户希望查询的虚拟机信息，主要分为三类：类加载、垃圾收集、运行期编译状况。详细请参考表中的描述（部分常用选项）。

选项	作用
-class	监视类加载、卸载数量、总空间以及类加载所耗费时间
-gc	监视java堆状况，包括Eden区、2个Survivor区、老年代、永久代等容量，已用空间，垃圾收集时间合计等信息
-gccapacity	监视内容与-gc基本相同，但是输出主要关注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，但是输出主要关注Java堆各个区域使用到的最大、最小空间
-gccause	与 -gcutil 功能一样，但是会额外输出导致上一次垃圾收集产生的原因
-gcnew	监视新生代垃圾收集状况
-gcnewcapacity	监视内容与 -gcnew 基本一致，输出主要关注使用到的最大、最小空间
-gcold	监视老年代垃圾收集状况
-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
-compiler	输出即时编译器编译过的方法、耗时信息
-printcompilation	输出已经被及时编译的方法

示例：

jstat -gcutil 2764
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，2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，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。

关于JDK8的gcutil解析

 S0     S1     E      O      M     CCS    YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT   
 97.66  0.00  39.31  31.90  95.43  93.23     20    0.293     2    0.092    0.385

S0: 幸存者区0，S1: 幸存者区1，E : 伊甸园区，O ：老年代，M ： 元空间，CCS：压缩类空间利用率为百分比，YGC：年轻一代GC事件的数量，YGCT ： 年轻一代垃圾收集时间，FGC : 完整的GC事件的数量，FGCT : 完全垃圾收集时间，GCT : 垃圾回收总时间

jinfo-配置信息

jinfo（Configuration Info for Java）的作用是实时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 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 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 6之后，jinfo在Windows和Linux平台都有提供，并且加入了在运行期修改部分参数值的能力（可以使用-flag[+|-]name或者-flag name=value在运行期修改一部分运行期可写的虚拟机参数值）。在JDK 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。

jinfo命令格式

jinfo [ option ] pid

执行样例：查询CMSInitiatingOccupancyFraction参数值

jinfo -flag CMSInitiatingOccupancyFraction 1444
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=85

jmap - 内存映像

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堆转储快照也还有一些比较“暴力”的手段：譬如在第2章中用过的-XX：+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数，可以让虚拟机在内存溢出异常出现之后自动生成堆转储快照文件，通过-XX：+HeapDumpOnCtrlBreak参数则可以使用[Ctrl]+[Break]键让虚拟机生成堆转储快照文件，又或者在Linux系统下通过Kill-3命令发送进程退出信号“恐吓”一下虚拟机，也能顺利拿到堆转储快照。

jmap的作用并不仅仅是为了获取堆转储快照，它还可以查询finalize执行队列、Java堆和方法区的详细信息，如空间使用率、当前用的是哪种收集器等。

和jinfo命令一样，jmap有部分功能在Windows平台下是受限的，除了生成堆转储快照的-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中都可以使用之外，其余选项都只能在Linux/Solaris中使用。

jmap命令格式：

jmap [ option ] vmid

选项	作用
-dump	生成 Java对存储快照。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。只在 Linux/Solaris平台下有效
-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。只在Linux/Solaris平台下有效
-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。只在Linux/Solaris平台下有效
-F	当虚拟机对-dump选项没有响应时，可使用这个选项强制生成dump快照。只在Linux/Solaris平台下有效

生成一个正在运行的Eclipse的堆转储快照文件

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

jhat-堆存储快照分析

JDK提供jhat（JVM Heap Analysis Tool）命令与jmap搭配使用，来分析jmap生成的堆转储快照。jhat内置了一个微型的HTTP/Web服务器，生成堆转储快照的分析结果后，可以在浏览器中查看。不过实事求是地说，在实际工作中，除非手上真的没有别的工具可用，否则多数人是不会直接使用jhat命令来分析堆转储快照文件的，主要原因有两个方面。一是一般不会在部署应用程序的服务器上直接分析堆转储快照，即使可以这样做，也会尽量将堆转储快照文件复制到其他机器上进行分析，因为分析工作是一个耗时而且极为耗费硬件资源的过程，既然都要在其他机器上进行，就没有必要再受命令行工具的限制了。另外一个原因是jhat的分析功能相对来说比较简陋，后文将会介绍到的VisualVM，以及专业用于分析堆转储快照文件的Eclipse Memory Analyzer、IBM HeapAnalyzer等工具，都能实现比jhat更强大专业的分析功能。

使用jhat分析dump文件

jhat eclipse.bin
Reading from eclipse.bin...
Dump file created Fri Nov 19 22:07:21 CST 2010
Snapshot read, resolving...
Resolving 1225951 objects...
Chasing references, expect 245 dots....
Eliminating duplicate references...
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 7000
Server is ready.

屏幕显示“Server is ready.”的提示后，用户在浏览器中输入http://localhost:7000/可以看到分析结果，如图4-3所示。

分析结果默认以包为单位进行分组显示，分析内存泄漏问题主要会使用到其中的“HeapHistogram”（与jmap-histo功能一样）与OQL页签的功能，前者可以找到内存中总容量最大的对象，后者是标准的对象查询语言，使用类似SQL的语法对内存中的对象进行查询统计。如果读者需要了解具体OQL的语法和使用方法，可参见本书附录D的内容。

jstack-堆栈跟踪

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，生成线程快照的目的通常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挂起等，都是导致线程长时间停顿的常见原因。线程出现停顿时通过jstack来查看各个线程的调用堆栈，就可以获知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

jstack工具主要选项

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	除堆栈外，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

使用jstack查看线程堆栈

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() [0
    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.Execu
        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