几个必会的JDK性能监控和故障处理工具-优快云博客

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来源：江南一点雨

虽然阿里巴巴的 Arthas 这个工具很强大，不过如果你能够熟练使用 JDK 提供的工具，那么在不借助任何外力的情况下，就可以非常轻松的进行应用的性能监控和故障处理。

JDK 提供的工具，大家最熟悉的估计就是 java 和 javac 这两个了，然而 JDK 实际上提供了非常强大的性能监控和调试工具，今天松哥就来和大家一起捋一捋这些工具。

一 jps

这个应该是大家最为熟悉的工具了，使用这个命令可以快速列出来系统上正在运行的 Java 进程。

这个命令在执行的时候一般有四个参数：

-q 表示只输出进程 ID，不输出主类名称，准确来说，这里输出的叫做本地虚拟机进程 ID（LVMID），不过对于本地虚拟机进程来说，LVMID 和操作系统的进程 ID 是一致的。
-l 表示输出主类的全名，如果进程执行的是 jar 包，那么就输出 jar 包的完整路径。
-m 表示输出进程启动时传递给 main() 函数的参数。
-v 表示输出进程启动时的 JVM 参数。

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二 jstat

jstat 是用来监控虚拟机各种运行状态信息的命令行工具，这个工具可以用来查看本地或者远程虚拟机内存、垃圾收集、即时编译等等信息。

一般来说，这些数据我们可以借助可视化工具来查看，例如 JMC 或者 VisualVM 等等，但是有时候在服务器环境下，在命令行环境下没法运行 GUI 图形界面，那么此时 jstat 是一个不错的选择。

jstat 运行参数比较多，松哥这里列举几个比较常见的参数：

-class 这个表示监视类加载、卸载数量、总空间以及类装载所耗费的时间。

-gc 这个表示监视 Java 堆状况，包括 Eden 区，两个 Survivor 区、老年代以及永久带的容量，已使用的空间以及垃圾收集时间合计等等信息。

命令中的 1s 8 表示每秒打印一次，一共打印 8 次，如果不设置，则打印一次。

这里输出的各参数含义如下：

❝

S0C：Survivor0 的容量。S1C：Survivor1 的容量。S0U：Survivor0 已使用大小。S1U：Survivor1 已使用大小。EC：Eden 区容量。EU：Eden 区已使用大小。OC：老年代容量。OU：老年代已使用大小。MC：元数据区容量。MU：元数据区已使用大小。CCSC：压缩类空间容量。CCSU：压缩类空间已使用大小。YGC：年轻代垃圾回收次数。YGCT：年轻代垃圾回收总耗时。FGC：FullGC 次数。FGCT：FullGC 总耗时。CGC：GC STW 的次数。CGCT：GC STW 的时间。GCT：总 GC 时间。

基本上我们想知道的关于 JVM 运行内存状态的信息，这里都有了。

-gccapacity 这个监控内容与 -gc 类似，不过输出内容主要关注 Java 堆各个区域使用到的最大最小空间。

这里涉及到的参数我也和大家稍微解释下：

❝

NGCMN：新生代最小容量。NGCMX：新生代最大容量。NGC：新生代当前容量。OGCMN：老年代最小容量。OGCMX：老年代最大容量。OGC：老年代当前容量。MCMN：元空间最小容量。MCMX：元空间最大容量。CCSMN：压缩类空间最小容量。CCSMX：压缩类空间最大容量。CCSC：压缩类空间当前容量。

补充输出内容和前面一致的我就不重复解释了。

-gcutil 这个和 -gc 类似，不过输出的内容主要关注已使用的空间占总空间的比例。

❝

S0：Survivor0 区使用比例。S1：Survivor1 区使用比例。E：Eden 区使用比例。O：老年代使用比例。M：元空间使用比例。CCS：压缩类空间使用比例。

这块能加的参数实际上非常多，对于我们来说比较常用的主要就是上面这几个命令。

如果小伙伴们想要查看完整指令，可以参考官方文档：https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/tools/jstat.html

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三 jinfo

jinfo 命令可以实时查看和修改 JVM 各项参数。

能修改这就很牛了。

平时我们启动一个 Java 项目，一旦启动之后，如果想要知道项目启动时的各项 JVM 参数，那么就只能去查文档了。但是如果你能够熟练使用 jinfo，那么这个事情就容易很多了。

直接 jinfo pid 就会展示出来所有的 JVM 参数。

如果只想查看某一个 JVM 参数，那么可以使用如下命令：

jinfo -flag CICompilerCount 28893

也可以在不重启 JVM 参数的情况下，动态修改 JVM 参数。

例如松哥这里的案例，原本是没有开启 PrintClassHistogram 的，我现在动态开启：

PrintClassHistogram 前面没有符号，表示查看当前状态；PrintClassHistogram 前面有个 + 表示开启；PrintClassHistogram 前面有个 - 表示关闭。

这种方式是修改 value 为 boolean 的 JVM 参数，如果是 key-value 格式的 JVM 参数，那么可以按照下面这种方式修改：

当然这个修改并非所有的 JVM 参数都能改，至于哪些 JVM 参数能改，我们可以执行 java -XX:+PrintFlagsInitial 命令，找到标记为 manageable 的参数，这些参数是可以动态修改的。

另外我们在代码中通过 System.getProperties() 获取到的属性，也可以通过指令打印出来：

jinfo -sysprops 57002

四 jmap

jmap 命令一般可以用来生成 heapdump。

这个命令在新版本 JDK 中运行的时候，前面要加上 jhsdb。

从这里我们可以解读出哪些信息呢？

可以看到最大可分配的 Heap 大小（MaxHeapSize）
可以看到 JVM 启动时分配的新生代内存（NewSize）
可以看到可分配的最大新生代内存（MaxNewSize）
可以看到 JVM 启动时分配的老年代大小（OldSize）
可以看到老年代和新生代的内存比例（NewRatio），上面截图中表示 老/新=2，即老年代占 2/3，新生代占 1/3。
可以看到新生代中 Eden 区和一个 Survivor 区的比例（SurvivoRatio）
可以看到初始的 Metaspace 大小（MetaspaceSize）
可以看到最大的 Metaspace 大小（MaxMetaspaceSize）
可以看到在 G1 收集器下，每个 Region 的大小（G1HeapRegionSize）

下面的这些就好理解了，分别是不同区域的 regions 数量、总空间、使用空间以及空闲空间。

也可以利用 jmap 查看 Heap 中对象的统计信息，比如对象的数量、占用内存的大小以及类的完整路径。

jmap -histo:live pid

加上 :live 表示查看活着的对象信息。

也可以查看 Heap 中元空间的类加载信息 jmap -clstats 28893。

这里可以看到有哪些类加载器，分别加载了哪些类。

当然，最重要的功能是生成 dump 文件了：

这里几个参数说明一下：

live 表示只转存堆中活动对象，如果没有制定，则存所有对象。
format=b 表示以 hprof 二进制格式转存。
file=xxx 表示生成的文件名。

生成的文件，可以使用 idea 打开查看。

❝

小技巧：获取 heapdump 还有哪些方式？

使用 kill -3 吓一吓 JVM，就能拿到堆转储快照。
-XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError 参数可以让虚拟机在内存溢出时自动生成堆转储快照。

五 jhat

这个工具目前已经废弃了。

松哥这里就简单说下这个工具的作用以及替代品。

前面 jmap 会生成 heapdump 文件，这是一个二进制文件，那么我们通过什么工具去分析这个文件呢？比如可以使用 Eclipse 的 MAT，当然现在 IDEA 也可以直接打开这个文件分析，这块成熟的工具还是非常多的。

那么 jhat 其实也是一个这样的工具，jhat 内置了一个微型的 Web 服务器，让开发者可以在浏览器中查看相关数据。但是因为 jhat 功能比较简陋，所以目前已经废弃了。

六 jstack

jstack 可以查看 JVM 当前时刻的线程快照。

如果某个线程执行比较耗时，或者发生死锁，发生死循环等，那么就可以通过这个指令来查看各个线程的调用堆栈，检查到底发生了什么问题。

-l 表示出了堆栈之外，也把锁的相关信息显示出来。

不过这个命令松哥并不常用。因为 Thread 中有一个 getAllStackTraces 方法，我们通过 jstack 命令获取到的信息基本上通过这个方法都能获取到，所以可以自己结合这个方法写监控页面查看相关信息。

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