JVM监控工具和方法

在JVM运行的过程中，为保证其稳定、高效，或在出现GC问题时分析问题原因，我们需要对GC进行监控。所谓监控，其实就是分析清楚当前GC的情况。其目的是鉴别JVM是否在高效的进行垃圾回收，以及有没有必要进行调优。
通过监控GC，我们可以搞清楚很多问题，如：
1，minor GC和full GC的频率；
2，执行一次GC所消耗的时间；
3，新生代的对象何时被移到老生代以及花费了多少时间；
4，每次GC中，其它线程暂停（Stop the world）的时间；
5，每次GC的效果如何，是否不理想；
………………
监控GC的工具分为2种：命令行工具和图形工具；
常用的命令行工具有：
注：下面的命令都在JAVA_HOME/bin中，是java自带的命令。如果您发现无法使用，请直接进入Java安装目录调用或者先设置Java的环境变量，一个简单的办法为：直接运行命令 export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH；另外，一般的，在Linux下，下面的命令需要sudo权限，在windows下，部分命令的部分选项不能使用。

1，jps
jps命令用于查询正在运行的JVM进程，常用的参数为：
    -q:只输出LVMID，省略主类的名称
    -m:输出虚拟机进程启动时传给主类main()函数的参数
    -l:输出主类的全类名，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
命令格式:jps [option] [hostid] 
一个简单的例子：

在上图中，有一个vid为309的apache进程在提供web服务。

2，jstat
jstat可以实时显示本地或远程JVM进程中类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等数据（如果要显示远程JVM信息，需要远程主机开启RMI支持）。如果在服务启动时没有指定启动参数-verbose:gc，则可以用jstat实时查看gc情况。
jstat有如下选项：
   -class:监视类装载、卸载数量、总空间及类装载所耗费的时间
   -gc:监听Java堆状况，包括Eden区、两个Survivor区、老年代、永久代等的容量，以用空间、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和最小空间
   -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状况
   -gcnewcapacity:监视内同与-gcnew基本相同，输出主要关注使用到的最大和最小空间
   -gcold:监视老年代GC情况
   -gcoldcapacity:监视内同与-gcold基本相同，输出主要关注使用到的最大和最小空间
   -gcpermcapacity:输出永久代使用到最大和最小空间
   -compiler: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
命令格式:jstat [option vmid [interval[s|ms] [count]]]
jstat可以监控远程机器，命令格式中VMID和LVMID特别说明：如果是本地虚拟机进程，VMID和LVMID是一致的，如果是远程虚拟机进程，那么VMID格式是: [protocol:][//]lvmid[@hostname[:port]/servername]，如果省略interval和count，则只查询一次
查看gc情况的例子：

在图中，命令sudo jstat -gc 309 1000 5代表着：搜集vid为309的java进程的整体gc状态， 每1000ms收集一次，共收集5次；XXXC表示该区容量，XXXU表示该区使用量，各列解释如下：
S0C：S0区容量（S1区相同，略）
S0U：S0区已使用
EC：E区容量
EU：E区已使用
OC：老年代容量
OU：老年代已使用
PC：Perm容量
PU：Perm区已使用
YGC：Young GC（Minor GC）次数
YGCT：Young GC总耗时
FGC：Full GC次数
FGCT：Full GC总耗时
GCT：GC总耗时

用gcutil查看内存的例子：

图中的各列与用gc参数时基本一致，不同的是这里显示的是已占用的百分比，如S0为86.53，代表着S0区已使用了86.53%

3，jinfo
用于查询当前运行这的JVM属性和参数的值。
jinfo可以使用如下选项：
   -flag:显示未被显示指定的参数的系统默认值
   -flag [+|-]name或-flag name=value: 修改部分参数
   -sysprops:打印虚拟机进程的System.getProperties()
 命令格式:jinfo [option] pid 

4，jmap
用于显示当前Java堆和永久代的详细信息（如当前使用的收集器，当前的空间使用率等）
   -dump:生成java堆转储快照
   -heap:显示java堆详细信息(只在Linux/Solaris下有效)
   -F:当虚拟机进程对-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下有效)
   -finalizerinfo:显示在F-Queue中等待Finalizer线程执行finalize方法的对象(只在Linux/Solaris下有效)
   -histo:显示堆中对象统计信息
   -permstat:以ClassLoader为统计口径显示永久代内存状态(只在Linux/Solaris下有效)
 命令格式:jmap [option] vmid
其中前面3个参数最重要，如：
查看对详细信息：sudo jmap -heap 309
生成dump文件： sudo jmap -dump:file=./test.prof 309
部分用户没有权限时，采用admin用户：sudo -u admin -H  jmap -dump:format=b,file=文件名.hprof pid
查看当前堆中对象统计信息：sudo  jmap -histo 309：该命令显示3列，分别为对象数量，对象大小，对象名称，通过该命令可以查看是否内存中有大对象；
有的用户可能没有jmap权限：sudo -u admin -H jmap -histo 309 | less

5，jhat
用于分析使用jmap生成的dump文件，是JDK自带的工具，使用方法为： jhat -J -Xmx512m [file]
不过jhat没有mat好用，推荐使用mat（Eclipse插件： http://www.eclipse.org/mat ），mat速度更快，而且是图形界面。

6，jstack
用于生成当前JVM的所有线程快照，线程快照是虚拟机每一条线程正在执行的方法,目的是定位线程出现长时间停顿的原因。
   -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
命令格式:jstack [option] vmid

7，-verbosegc
-verbosegc是一个比较重要的启动参数，记录每次gc的日志，下面的表格对比了jstat和-verbosegc：

jstat	-verbosegc
监控对象	运行在本机的Java应用可以把日志输出到终端上，或者借助jstatd命令通过网络连接远程的Java应用。	只有那些把-verbogc作为启动参数的JVM。
输出信息	堆状态（已用空间，最大限制，GC执行次数/时间，等等）	执行GC前后新生代和老年代空间大小，GC执行时间。
输出时间	Every designated time 每次设定好的时间。	每次GC发生的时候。
用途	观察堆空间变化情况	了解单次GC产生的效果。

与-verbosegc配合使用的一些常用参数为：
   -XX:+PrintGCDetails，打印GC信息，这是-verbosegc默认开启的选项
   -XX:+PrintGCTimeStamps，打印每次GC的时间戳
   -XX:+PrintHeapAtGC：每次GC时，打印堆信息
   -XX:+PrintGCDateStamps (from JDK 6 update 4) ：打印GC日期，适合于长期运行的服务器
   -Xloggc:/home/admin/logs/gc.log：制定打印信息的记录的日志位置
每条verbosegc打印出的gc日志，都类似于下面的格式：
time [GC [: -> (total occupancy1), secs] -> (total occupancy3), secs] 
如：

这些选项的意义是：
time：执行GC的时间，需要添加-XX:+PrintGCDateStamps参数才有；
collector：minor gc使用的收集器的名字。
starting occupancy1：GC执行前新生代空间大小。
ending occupancy1：GC执行后新生代空间大小。
total occupancy1：新生代总大小
pause time1：因为执行minor GC，Java应用暂停的时间。
starting occupancy3：GC执行前堆区域总大小
ending occupancy3：GC执行后堆区域总大小
total occupancy3：堆区总大小
pause time3：Java应用由于执行堆空间GC（包括full GC）而停止的时间。

8，可视化工具
监控和分析GC也有一些可视化工具，比较常见的有JConsole和VisualVM，有兴趣的可以看看下面的文章，在此不再赘述：
http://blog.csdn.net/java2000_wl/article/details/8049707

转载文章 原文链接http://www.cnblogs.com/zhguang/p/java-jvm-gc.html