JVM命令行工具和JVM调优实战

一、JVM命令行工具

1.JPS（JVM Process Status Tool）

概述： 虚拟机进程工具。
命令格式： jps [option][hostid]，例：jps -l
主要选项：

• -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，输出jar路径
• -v 输出虚拟机进程启动时JVM参数

2.jmap

概述： Java内存映像工具
命令格式： jmap [option] vmid，例：jmap -dump:format=b,file=eclipse.bin 3500
主要选项：

• -dump 生成Java堆转储快照
• -finalizerinfo 显示在F-Queue中等待Finalizer线程执行finalize方法的对象
• -heap 显示Java堆详细信息，如使用哪种回收器，参数设置，分代情况等
• -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在内存状况
• -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

3.jstat

概述： 虚拟机统计信息监视工具
命令格式： jstat [option vmid [interval[s|ms] [count]]]，例：jstat -gc 2764 250 20
主要选项：

• -class 监视类装载，卸载数量，总空间以及类装载所消耗的时间
• -gc 监视Java堆状况，包括Eden区、两个survivor区，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，输出主要关注使用的最大，最小空间
• -gcpercapacity 输出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

4.jinfo

概述： Java配置信息工具
命令格式： jinfo [option] pid，例：jinfo -flag CMSInitiatingOccupancyFraction 1444

5.jstack

概述： Java堆栈跟踪工具
命令格式： jstack [ option ] vmid，例：jstack -l 3500
主要选项：

• -F 当正常输出的请求不被响应式，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

6.jhat

概述： 虚拟机堆转储快照分析工具
耗时且极为耗费硬件资源，VisualVM、Eclipse Memory Analyzeer/IBM HeapAnalyzer工具更专业强大

二、JVM调优实战

1.OOM问题排查解决

package com.sonny.classexercise.jvm;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;

/**
 * @author Xionghaijun
 * @date 2022/9/29 22:56
 */
public class OOMTest {

    public static void main(String[] args) {
        List<Object> list = new ArrayList<>();
        long i = 0L;
        long j = 0L;
        while (true) {
            list.add(new User(i++, UUID.randomUUID().toString()));
            new User(j--, UUID.randomUUID().toString());
        }
    }
}

使用JVM参数 -Xms10M -Xmx10M -XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/Users/xionghaijun/Desktop/jvm.dump 运行程序

将该dump文件导入jvisualvm中

2.线程死锁

package com.sonny.classexercise.jvm.tuning;

/**
 * @author Xionghaijun
 * @date 2022/10/14 22:44
 */
public class DeadLockTest {

    private static Object lock1 = new Object();
    private static Object lock2 = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                try {
                    System.out.println("thread1 begin");
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {

                }
                synchronized (lock2) {
                    System.out.println("thread1 end");
                }
            }
        }).start();
        new Thread(() -> {
            synchronized (lock2) {
                try {
                    System.out.println("thread1 begin");
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {

                }
                synchronized (lock1) {
                    System.out.println("thread1 end");
                }
            }
        }).start();
    }
}

使用 jstack [pid] 查看堆栈信息

“Thread-1” 线程名 prio=5 优先级=5 tid=0x00007fb33608f000 线程id nid=0x4203 线程对应的本地线程标识nid java.lang.Thread.State: BLOCKED 线程状态

也可以使用jvisualvm监控死锁信息

3.CPU过高

package com.sonny.classexercise.jvm.classload;

import com.sonny.classexercise.jvm.User;

/**
 * 类加载：将用户定义的类通过类加载器加载到JVM中
 *
 * @author Xionghaijun
 * @date 2022/9/25 20:21
 */
public class LoadUserClass {

    public static final int INIT_DATA = 2;

    public static User user = User.builder().userId(1L).name("sonny").build();

    public static void main(String[] args) {
        LoadUserClass loadUserClass = new LoadUserClass();
        while (true) {
            loadUserClass.calculate();
        }
    }

    private int calculate() {
        int a = 5;
        int b = 6;
        return (a + b) * INIT_DATA;
    }
}

1.使用 top -p [pid] 命令，显示java进程内存情况，pid是进程号

2.按 H ，获取每个线程内存情况

4.垃圾回收统计

使用 jstat -gc [pid]

• S0C：第一个幸存区的大小，单位KB
• S1C：第二个幸存区的大小
• S0U：第一个幸存区的使用大小
• S1U：第二个幸存区的使用大小
• EC：伊甸园区的大小
• EU：伊甸园区的使用大小
• OC：老年代大小
• OU：老年代使用大小
• MC：方法区大小(元空间)
• MU：方法区使用大小
• CCSC:压缩类空间大小
• CCSU:压缩类空间使用大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间，单位s
• FGC：老年代垃圾回收次数
• FGCT：老年代垃圾回收消耗时间，单位s
• GCT：垃圾回收消耗总时间，单位s

5.堆内存统计

• NGCMN：新生代最小容量
• NGCMX：新生代最大容量
• NGC：当前新生代容量
• S0C：第一个幸存区大小
• S1C：第二个幸存区的大小
• EC：伊甸园区的大小
• OGCMN：老年代最小容量
• OGCMX：老年代最大容量
• OGC：当前老年代大小
• OC:当前老年代大小
• MCMN:最小元数据容量
• MCMX：最大元数据容量
• MC：当前元数据空间大小
• CCSMN：最小压缩类空间大小
• CCSMX：最大压缩类空间大小
• CCSC：当前压缩类空间大小
• YGC：年轻代gc次数
• FGC：老年代GC次数

6.新生代内存统计

• NGCMN：新生代最小容量
• NGCMX：新生代最大容量
• NGC：当前新生代容量
• S0CMX：最大幸存1区大小
• S0C：当前幸存1区大小
• S1CMX：最大幸存2区大小
• S1C：当前幸存2区大小
• ECMX：最大伊甸园区大小
• EC：当前伊甸园区大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• FGC：老年代回收次数

7.老年代垃圾回收统计

• MC：方法区大小
• MU：方法区使用大小
• CCSC:压缩类空间大小
• CCSU:压缩类空间使用大小
• OC：老年代大小
• OU：老年代使用大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• FGC：老年代垃圾回收次数
• FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
• GCT：垃圾回收消耗总时间

8.老年代内存统计

• OGCMN：老年代最小容量
• OGCMX：老年代最大容量
• OGC：当前老年代大小
• OC：老年代大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• FGC：老年代垃圾回收次数
• FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
• GCT：垃圾回收消耗总时间

9.元数据空间统计

• MCMN:最小元数据容量
• MCMX：最大元数据容量
• MC：当前元数据空间大小
• CCSMN：最小压缩类空间大小
• CCSMX：最大压缩类空间大小
• CCSC：当前压缩类空间大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• FGC：老年代垃圾回收次数
• FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
• GCT：垃圾回收消耗总时间

• S0：幸存1区当前使用比例
• S1：幸存2区当前使用比例
• E：伊甸园区使用比例
• O：老年代使用比例
• M：元数据区使用比例
• CCS：压缩使用比例
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• FGC：老年代垃圾回收次数
• FGCT：老年代垃圾回收消耗时间
• GCT：垃圾回收消耗总时间