《深入理解Java虚拟机》读书笔记（四）--虚拟机性能监控与故障处理工具

目录

一、JDK命令行工具

1.1 jps：虚拟机进程状况工具

1.2 jstat：虚拟机统计信息监视工具

1.3 jinfo：Java配置信息工具

1.4 jmap：Java内存映像工具

1.5 jhat：虚拟机堆转储快照分析工具

1.6 jstack：Java堆栈跟踪工具

1.7 HSDIS：JIT生成代码反汇编

二、JDK可视化工具

2.1 JConsole

2.2 VisualVM

三、总结

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一、JDK命令行工具

注：此书是第二版，本章介绍的工具基于Windows平台下的JDK 1.6 Update 21。

1.1 jps：虚拟机进程状况工具

可以列出正在运行的虚拟机进程，并显示虚拟机执行主类名称（main函数所在类）以及这些进程的本地虚拟机唯一ID（Local Virtual Machine Identifier，LVMID）。其常用选项见下表；

jps工具主要选项

选项	作用
-q	只输出LVMID
-m	输出虚拟机进程启动时传递给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	输出虚拟机启动时的JVM参数

1.2 jstat：虚拟机统计信息监视工具

用于监视虚拟机各种运行状态信息，它可以显示本地或者远程（需要远程主机提供RMI支持）虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行参数。命令格式为：

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

对于其中的vmid，如果是本地虚拟机进程，那么vmid就是lvmid，如果是远程虚拟机进程，那么vmid的格式为：

[ protocol : ] [//]  lvmid [ @hostname [ : port ] /servername ]

interval和count表示查询间隔和次数，如果省略这两个参数，说明只查询一次。比如，jstat -gc 2764 250 20，表示：每隔250毫秒查询一次进程2764的GC状况，一共查询20次。

option代表用户希望查询的虚拟机信息，主要分为3类：类加载、垃圾收集、运行期编译状况。

jstat工具主要选项

选项	作用
-class	监视类加载、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、Survivor、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空间占总空间的百分比
-gccause	与-gcutil功能一样，但会额外输出导致上次一次GC的原因
-gcnew	监视新生代GC状况
-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	监视永久代使用到的最大、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

 

1.3 jinfo：Java配置信息工具

实时地查看和调整虚拟机各项参数。jinfo -flag可以查询虚拟机未被显示指定的参数的系统默认值。在JDK1.6之后，jinfo可以使用-flag[+|-] name或者-flag name=value修改一部分运行期可写的虚拟机参数值。jinfo不少功能在Windows下都是受限的。命令格式为：jinfo [ option ] pid

1.4 jmap：Java内存映像工具

用于生成堆转储快照（一般称为heapdump或dump文件）。除此之外还可以查询finalize执行队列、Java堆和永久代的详细信息，如空间使用率、当前使用的是哪种收集器等。和jinfo一样，jmap有不少功能在Windows平台下都是受限的，除了生成dump文件的-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都提供之外，其余选项都只能在Linux/Solaris下使用。命令格式为：jmap [ option ] vmid

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。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	已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	当虚拟机进程堆-dump选项没有响应时，可使用这个选项强制生成udmp快照。只在Linux/Solaris平台下有效

 

1.5 jhat：虚拟机堆转储快照分析工具

与jmap搭配使用，来分析jmap生成的堆转储快照。jhat内置了一个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。但是jhat很少使用，因为有更好的分析工具。

1.6 jstack：Java堆栈跟踪工具

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长时间停顿的原因，如死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等都是导致线程长时间停顿的常见原因。通过jstack查看各个线程的调用堆栈，可以直到线程到底在后台做什么事，或等待什么资源。

jstack工具主要选项

选项	作用
-F	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

 

在JDK1.5中，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StackTrackElement对象。使用这个方法可以通过简单的几行代码就完成jstack的大部分功能，在实际项目中可以调用这个方法做一个管理页面，就可以随时使用浏览器来查看线程堆栈。

1.7 HSDIS：JIT生成代码反汇编

之前写过一个相关博文，见JIT生成代码反汇编（HSDIS）。

二、JDK可视化工具

2.1 JConsole

JConsole（Java Monitoring and Management Console）是一种基于JMX的可视化监视、管理工具。它管理部分的功能是针对JMX MBean进行管理。它可以连接本地虚拟机进程，也可以连接远程进程。基本包括以下基本功能：概述、内存、线程、类、VM概要、MBean。其相当于将jstat、jstack等指令可视化后集成到了一起。

2.2 VisualVM

除了运行监视、故障处理外，还提供了很多其他方面的功能，如性能分析。同时，VisualVM不需要被监视的程序基于特殊Agent运行，因此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。其基于NetBeans平台开发，具备插件扩展功能的特性，通过插件扩展支持，VisualVM可以做到集成众多JDK命令行工具：

• 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
• 其他可能

三、总结

本章介绍了随JDK发布的6个命令行工具和两个可视化故障处理工具，除了JDK自带的工具之外，常用的故障处理工具还有很多，比如IBM的Heap Analyzer、Eclipse的MAT等等。对于工具的使用不能纸上谈兵，要在具体环境中进行实操，才能更快的掌握。