深入理解虚拟机---虚拟机性能监控与故障处理工具

JDK的bin目录下存放很多种命令行工具，他们主要是在tools类库(jdk/lib/tools.jar)中实现的,我们可以借助这些工具直接在应用程序中实现功能强大的监控分析功能。

JDK监控和故障处理工具

JDK监控和故障处理工具如下表所示：

名称	主要作用
jps	JVM Process Status Tool，显示指定系统内所有HotSpot虚拟机进程
jstat	JVM Statistics Monitoring Tool，用于收集HotSpot虚拟机各方面的运行数据
jinfo	Configuration Info for Java，显示虚拟机配置信息
jmap	Memory Map for Java，生成虚拟机的内存转储快照(HeapDump文件)
jhat	JVM Heap Dump Browser，用于分析HeapDump文件，它会建立一个HTTP/HTML服务器，让用户可以在浏览器上查看分析结果
jstack	Stack Trace for Java,显示虚拟机的线程快照

jps：虚拟机进程状况工具

jps与linux下的ps命令类似，可列出正在运行的虚拟机进程，并显示虚拟机执行主类名称以及这些进程的本地虚拟机唯一ID(Local Virtual Machine Identifier，LVMID)，还能通过RMI协议查询开启了RMI服务的远程虚拟机进程状态。

jps命令格式：jps [options] [hostid]

其中jps主要工具选项options的具体命令解释如下：

选项	作用
-l	输出主类的全名，如果进程执行的是Jar包，输出Jar路径
-q	只输出LVMID，省略主类名称(是-l的简化版)
-v	输出虚拟机进程启动时JVM参数
-m	输出虚拟机进程启动时传递给主类main()函数的参数(是-v的简化版)

具体参数信息解释可参考：Jps命令—使用详解

jstat：虚拟机统计信息监视工具

jstat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装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据。

jstat命令格式为：jstat [option vmid [interval[s|ms]] [count]]

interval代表查询间隔，count代表次数，省略这两个参数，说明只查询一次。option代表用户希望查询的虚拟机信息

每200ms查询一次进程60847垃圾收集情况，查询10次的命令就是：

jstat -gc 60847 200 10

jstat的option代表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。主要选项如下表所示：

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堆状况，包括Eden区、两个Survivor区、老年代等的容量、已用空间、GC时间合计等信息
-gccapacity	与-gc基本相同，主要关注java堆各个区域使用到的最大最小空间
-gcutil	与-gc基本相同，主要关注已使用空间占总空间的百分比
-gccause	与-gcutil功能一样，另外输出导致上一次GC产生的原因
-gcnew	监视新生代gc状况
-gcnewcapacity	与-gcnew基本相同，主要关注使用到的最大、最小空间
-gcold	监视老年代gc状况
-gcoldcapacity	与-gcold基本相同，主要关注使用到的最大、最小空间
-compailer	输出JIT编译器编译过的方法、耗时等信息
-printcompilation	输出已经被JIT编译的方法

比如：

具体参数信息解释可参考：jstat命令详解

jinfo：Java配置信息工具

jinfo的作用是实时的查看和调整虚拟机各项参数，-flag命令未被显示指定的参数的系统默认值，-sysprops把虚拟机进程的System.getProperties()的内容打印出来。

jmap：Java内存映象工具

jmap命令用于生成堆转储快照，也可以设置虚拟机参数生成dump文件。jmap还可以查询finalize执行队列、Java堆的详细信息，如空间使用率、当前用的是哪种收集器等。Windows只能使用-dump选项和-histo选项。
下面是主要选项：

选项	作用
-dump	生成Java堆转储快照，格式为-dump:[live，]format=b，file=<filename>，其中live子参数说明说明是否只dump出存活的对象
-finalizerinfo	显示在F-Queue中等待Finalizer线程中执行finalize方法的对象（仅linux/solaris平台有效）
-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（仅linux/solaris平台有效）
-histo	显示堆中对象统计信息，包括类、实例数量、合计容量
-F	强制生成dump快照（仅linux/solaris平台有效）

jhat：虚拟机堆转储快照分析工具

jhat一般与jmap搭配使用，jmap生成转储快照，jhat分析生成的转储快照。jhat内置了一个微型HTTP/HTML服务器，生产Dump文件的分析结果后可在浏览器中查看。(一般来说不直接使用jhat分析dump文件，一般使用内存分析工具JProfiler、VisualVM等代替jhat)
值得一看：java命令–jhat命令使用

jstack：Java堆栈跟踪工具

jstack用于生成虚拟机当前时刻的线程快照，线程快照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。线程出现停顿的时候通过jstack来查看各个线程的调用堆栈，可以知道没有响应的线程到底在后台做什么事情，或等待什么资源。
jstack命令格式：jstack [option] vmid
主要选项如下：

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	如果调用到本地方法的话，可以显示C/C++的堆栈

jdk1.5之后，java.lang.Thread类新增了一个getAllStackTraces()方法用于获取虚拟机中所有线程的StackTraceElement对象。使用该方法可实现jstack的大部分功能

JDK可视化工具

JConsole

在Java_HOME/bin目录下，有一个jconsole.exe，双击运行。（推荐使用升级版 JConsole 即 jvisualvm 。）
JConsole 基本包括以下基本功能：概述、内存、线程、类、VM概要、MBean
Jconsole官方文档
jconsole工具监控数据分析

VisualVM

这个是到目前为止随JDK发布的功能最为强大的运行监视和故障处理工具，除了最基本的运行监视、 故障处理外，还有性能分析的功能，且十分强大。Visual VM还有一个很大的优点，它对应用程序的实际性能影响很小，使得它可以直接应用在生产环境中。

功能

• 显示虚拟机进程以及进程的配置、环境信息（jps、jinfo）。
• 监视应用程序的CPU、GC、堆、方法区(1.7及以前)，元空间（JDK1.8及以后）以及线程的信息（jstat、jstack）。
• dump以及分析堆转储快照（jmap、jhat）。
• 方法级的程序运行性能分析，找出被调用最多、运行时间最长的方法。
• 离线程序快照：收集程序的运行时配置、线程dump、内存dump等信息建立一个快照

Java自带的监控工具VisualVM
Java性能调优：利用VisualVM进行性能分析

JConsole和VisualVm可视化工具介绍

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