JVM自带性能分析工具介绍——JPS

#前言
JDK本身提供了很多方便的JVM性能调优监控工具,除了集成式的VisualVM和jConsole外,还有jps、jstack、jmap、jhat、jstat、hprof等小巧的工具,每一种工具都有其自身的特点,用户可以根据你需要检测的应用或者程序片段的状况,适当的选择相应的工具进行检测,这里我们就简要介绍下这几个命令的作用和使用方法。

命令作用
jps基础工具
jstack查看某个Java进程内的线程堆栈信息
jmapjmap导出堆内存,然后使用jhat来进行分析
jhatjmap导出堆内存,然后使用jhat来进行分析
jstatJVM统计监测工具
hprofhprof能够展现CPU使用率,统计堆内存使用情况

##jps: 基础工具
jps主要用来输出JVM中运行的进程状态信息,实际中这是最常用的命令,下面要介绍的小工具更多的都是先要使用jps查看出当前有哪些Java进程,获取该Java进程的id后再对该进程进行处理。
其可配置参数有:

参数作用
-q不输出类名、Jar名和传入main方法的参数
-m输出传入main方法的参数
-v输出传递给main 方法的参数,在嵌入式jvm上可能是null, 在这里,在启动main方法的时候,我给String[] args传递两个参数
-l输出应用程序main class的完整package名 或者 应用程序的jar文件完整路径名

比如:

[esv@bz3esvbs0ap1001 ~]$ jps
11523 CtrlBootstrap
39223 Jps
11851 WorkgroupBootstrap
46924 Bootstrap
[esv@bz3esvbs0ap1001 ~]$ jps -l
39281 sun.tools.jps.Jps
11523 cn.com.agree.afa.ctrl.CtrlBootstrap
11851 cn.com.agree.afa.group.WorkgroupBootstrap
46924 org.apache.catalina.startup.Bootstrap
[esv@bz3esvbs0ap1001 ~]$ jps -m
39266 Jps -m
11523 CtrlBootstrap
11851 WorkgroupBootstrap 1
46924 Bootstrap start
[esv@bz3esvbs0ap1001 ~]$ jps -v
11523 CtrlBootstrap -Djava.io.tmpdir=/opt/esv/odd/app/temp -Dafa.home=/opt/esv/odd/app -Djava.io.tmpdir=/opt/esv/odd/app/temp -Damq.dir=/opt/esv/odd/app/data/amq -Droutingtable.file=/opt/esv/odd/app/data/routingtable.shm -Dscoreboard.file=/opt/esv/odd/app/data/scoreboard.shm -Dstarting.state.file=/opt/esv/odd/app/data/starting.state -Dplatform.config.file=/opt/esv/odd/app/conf/platform/platform.xml -Dplatform.schema.file=/opt/esv/odd/app/conf/platform/platform.xsd -Dplatform.license.file=/opt/esv/odd/app/conf/AFA4J.lic -Dgrp.startup.shell=/opt/esv/odd/app/bin/grpstart -Dlog.name=ctrl -Dregistry.export.file=/opt/esv/odd/app/conf/platform/exportapp -Xms256m -Xmx256m
39254 Jps -Dapplication.home=/opt/jdk1.8.0_131 -Xms8m
11851 WorkgroupBootstrap -Djava.io.tmpdir=/opt/esv/odd/app/temp -Dafa.home=/opt/esv/odd/app -Djava.io.tmpdir=/opt/esv/odd/app/temp -Damq.dir=/opt/esv/odd/app/data/amq -Droutingtable.file=/opt/esv/odd/app/data/routingtable.shm -Dscoreboard.file=/opt/esv/odd/app/data/scoreboard.shm -Dlog.name=group1 -Dplatform.config.file=/opt/esv/odd/app/conf/platform/platform.xml -Dplatform.schema.file=/opt/esv/odd/app/conf/platform/platform.xsd -Dplatform.license.file=/opt/esv/odd/app/conf/AFA4J.lic -Dregistry.export.file=/opt/esv/odd/app/conf/platform/exportapp -Xms1024m -Xmx1024m -Xmn512m -XX:SurvivorRatio=8 -XX:PermSize=64m -XX:MaxPermSize=512m -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:MaxTenuringThreshold=10 -XX:+CMSParallelRemarkEnabled -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=60 -XX:+UseCMSInitiatingOccupancyOnly -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=0 -verbose:gc -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCTimeStamps -Xloggc:/var/log/esv/server/gc.log -XX:ErrorFile=/var/log/esv/server/java_error_%p.l
46924 Bootstrap -Djava.util.logging.config.file=/opt/esv/tomcat/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Dfile.encoding=utf-8 -Djava.endorsed.dirs=/opt/esv/tomcat/endorsed -Dcatalina.base=/opt/esv/tomcat -Dcatalina.home=/opt/esv/tomcat -Djava.io.tmpdir=/opt/esv/tomcat/temp
[esv@bz3esvbs0ap1001 ~]$ jps -mvl
46924 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start -Djava.util.logging.config.file=/opt/esv/tomcat/conf/logging.properties -Djava.util.logging.manager=org.apache.juli.ClassLoaderLogManager -Dfile.encoding=utf-8 -Djava.endorsed.dirs=/opt/esv/tomcat/endorsed -Dcatalina.base=/opt/esv/tomcat -Dcatalina.home=/opt/esv/tomcat -Djava.io.tmpdir=/opt/esv/tomcat/temp
13790 sun.tools.jps.Jps -mvl -Dapplication.home=/opt/jdk1.8.0_131 -Xms8m

这是tomcat的启动参数信息。

### 使用 `jps`、`jstack`、`jmap` 和 `jprofile` 进行 Java 性能监控与故障排查 #### 查看当前的 Java 进程 (`jps`) 为了更方便地定位到想要查看的 Java 进程,可以使用 `jps` 命令。此命令不仅能够显示本地主机上的所有 Java 应用程序及其对应的进程 ID (PID),还支持额外选项来获取更多关于这些应用程序的信息[^2]。 ```bash $ jps -lvm ``` 该指令会列出所有的 Java 进程以及它们启动时所使用的类路径和传递给 JVM 的参数。 #### 获取线程转储 (`jstack`) 当遇到响应迟缓或挂起的应用程序实例时,`jstack` 工具非常有用。通过附加至目标进程中,可以获得其内部状态快照——即所谓的“线程转储”,其中包括每个活动线程的位置(方法名)、锁持有情况以及其他诊断数据[^1]。 对于已经处于非正常工作状态下(例如死锁)的服务端应用来说,这有助于识别潜在的问题根源所在;而对于那些意外终止的情况,则可以从 core 文件中提取相似的数据用于事后分析[^4]。 ```bash $ jstack -F <pid> ``` 这里的 `-F` 参数表示强制模式,在某些情况下可能需要管理员权限才能成功执行上述操作。 #### 分析内存状况 (`jmap`) 利用 `jmap` 可以生成指定 Java 虚拟机实例的堆转储文件,这对于深入研究对象分配行为特别有价值。除了基本的对象统计外,还可以进一步借助其他工具加载并解析此类二进制格式的内容,以便于发现是否存在泄漏等问题[^3]。 创建一个完整的 HPROF 格式的 dump: ```bash $ jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid> ``` 注意:这里加上了 `live` 关键字意味着只保存仍然存活的对象集合,通常推荐这样做因为这样可以减少不必要的噪音干扰实际问题查找过程中的视线。 至于提到的 `jprofile` 并不是标准 JDK 自带的一部分,可能是混淆了名称或者是第三方提供的性能剖析软件。如果是后者的话,请参照相应产品的官方文档来进行具体配置与运用指导。
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