jvm整体运行情况查看之jstat、jmap和jhat工具介绍

jstat工具介绍

作为一个程序员，有时候（在系统经常出现访问超时、卡顿等情况下）需要查看线上jvm的运行情况，进而根据生产实际情况对jvm参数进行优化。那么如何查看jvm的运行情况呢？今天我们就来介绍一个工具，功能强大的jstat。它可以让你看到当前运行中的系统，它的jvm内的Eden、survivor、老年代的内存使用情况，还有Young GC和Full GC的执行次数以及耗时。
通过这些指标，我们可以轻松的分析出当前系统的运行情况，判断当前系统的内存使用压力以及GC压力，还有内存分配是否合理。下面我们就来看看jstat这个工具的具体使用。

1、jstat -gc pid
首先需要在你的服务器linux上，找出你的java进程pid，这个有多种方法，用jps命令就可以到。接着就针对你的java进程执行：jstat -gc 12800命令。这就可以看到java进程的内存和GC情况了。执行结果如下图：

gc-pid.png

S0C： From Survivor区的大小（字节）
S1C： To Survivor区的大小（字节）
S0U： From Survivor区当前使用的内存大小（字节）
S1U： To Survivor区当前使用的内存大小（字节）
EC： Eden区的大小（字节）
EU： Eden区当前使用的内存大小（字节）
OC： 老年代大小（字节）
OU： 老年代当前使用的内存大小（字节）
MC： 方法区（永久代、元数据区）的大小（字节）
MU： 方法区当前使用的内存大小（字节）
CCSC: 当前压缩类空间的容量 (字节)
CCSU: 当前压缩类空间目前已使用空间 (字节)
YGC： 系统运行迄今为止的Young GC次数
YGCT：Young GC的耗时(s)
FGC： 系统运行迄今为止的Full GC次数
FGCT： Full GC的耗时(s)
GCT： 所有GC的耗时(s)
这些指标都是非常有用的jvm gc分析指标。

2、其它的jstat命令
除了jstat -gc命令是最常用的以外，还有一些命令可以看到更多详细的信息，如下所示：

jstat -gccapacity pid:堆内存分析
jstat -gcnew pid:年轻带gc分析
jstat -gcnewcapacity pid:年轻代内存分析
jstat -gcold pid：老年代gc分析
jstat -gcoldcapacity pid: 老年代内存分析
jstat -gcmetacapacity pid: 元数据区内存分析

3、如何使用jstat工具

分析线上的jvm进程，最想知道的信息有哪些？
包括如下：新生代对象增长的速率，Young GC的触发频率，Young GC的耗时，每次Young GC后有多少对象是存活下来的，每次Young GC过后有多少对象进入老年代，老年代对象增长的速率，Full GC的触发频率，Full GC的耗时。
只要知道了这些信息，就能合理分配内存空间，尽可能让对象留在年轻代不进入老年代，避免发生频繁的Full GC。这就是对jvm最好的性能优化。

4、新生代对象增长的速率
要分析这种情况，只需要执行如下命令：jstat -gc pid 1000 10
这行命令的意思是每隔1秒钟更新出来最新的一行jstat统计信息，一共执行10次统计。这里就大概可以看出系统每秒钟Eden区新增的对象大小。如果系统压力没有那么大，可以根据实际情况，调整间隔时间，比如1分钟或者5分钟采集一次信息。

举个栗子：执行这个命令之后，第一秒先显示出来Eden区使用了200M内存，第二秒显示出来的那行统计信息Eden区使用了220M内存，第三秒显示出来的Eden区使用了240M内存，以此类推，可以得出这个系统每秒钟增加20M内存，

5、Young GC的触发频率和每次耗时
多长时间执行一次Young GC，这个其实很容易推算，根据Eden区的大小和每秒钟新增对象的大小就能估算出来，比如Eden区有2GB内存，系统每秒钟新增10MB对象，那么大概3~4分钟会触发一次Young GC。

6、每次Young GC的平均耗时
通过jstat我们可以看到迄今为止系统发生了多少次Young GC以及这些Young GC的总耗时。
比如系统运行1小时后共发生10次Young GC，总耗时200毫秒。那么平均下来每次Young GC大概就耗时20毫秒。

jmap和jhat工具介绍

1、如果只是要了解jvm的运行状况，然后去优化jvm参数，一般来说jstat就完全可以了。但有时候我们会发现jvm新增对象的速度很快，然后我们想知道到底是什么对象占用了那么多的内存。

我们先来看一个命令：jmap -heap pid，执行结果如下图：

jvm.jpg

这个命令可以打印出一系列的信息，我们就不长篇大论的介绍了，因为内容太多，基本也都能看懂是什么意思。我们就简单说一下大概有什么东西。
大致来说，这个信息会打印出来堆内存相关的一些参数设置，然后就是当前堆内存里的一些各个区域的情况。比如Eden区总容量，已经使用的容量、剩余的容量；两个survivor区的总容量，已经使用的容量和剩余的容量；老年代的总容量，已经使用的容量、剩余的容量。

2、使用jmap了解系统运行时的对象分布
下面介绍一个jmap比较有用的一个命令：

 jmap -histo 124568 | head -n30

命令执行结果如下：

jmap.jpg

这个就有点意思了，它会按照各对象占用内存空间的大小降序排列，把占用内存最大的对象放在最上面。所以通过该命令，你可以快速定位到当前内存里是哪个对象占用了大量的内存空间。

如果你觉得仅仅只是看个大概还不够，想要来点深入和仔细点的，那就可以用jmap生成一个堆内存快照放到一个文件里去，用如下命令即可：

jmap -dump:live,format=b,file=dump.hprof pid

这个命令会在当前目录下生成一个dump.hprof文件，这是二进制的格式，你不能直接打开看，它把这一时刻jvm堆内存里所有对象的快照放到文件里去了，供你后续分析。

3、使用jhat在浏览器中分析堆转出的快照
jhat内置 web服务器，它会支持你通过浏览器以图形化的方式分析堆快照。使用如下命令即可启动jhat服务器，还可以指定自己想要的http端口号，默认是7000端口号：

jhat dump.hprof

然后就可以在浏览器上访问这台机器的7000端口号，就可以通过图形化的方式去分析堆内存里的对象分布情况了。