读Java性能权威指南（第2版）笔记22_ 操作系统工具和Java监控工具

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转载最新推荐文章于 2026-06-16 23:34:46 发布 270 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

MongoDB性能监控三把刀：mongostat、mongotop与serverStatus实战指南 MongoDB性能监控是保障数据库稳定运行的基础能力，其核心在于理解存储引擎（WiredTiger）行为、连接状态、锁竞争与缓存效率等底层原理。通过mongostat可实时观测连接数、读写队列和网络吞吐，识别锁瓶颈与I/O压力；mongotop则精准定位高耗时集合与索引，辅助诊断慢查询与文档膨胀问题；而db.serverStatus提供全维度健康快照，涵盖缓存命中率、复制延迟及磁盘刷盘性能。这些原生工具不依赖外部组件，适用于Windows本地调试与Linux生产集群，是开发者与DBA实现事前预判、事中定位的阅读详情

1. 性能优化是围绕工具展开的

1.1. 最重要的工具大都是Java开发工具包（JDK）自带的

1.2. 查看应用程序性能时，首先应该考察的就是CPU时间

2. 操作系统工具

2.1. Unix系统

2.1.1. sar（System Accounting Report）及其组成工具
2.1.2. vmstat、iostat和prstat

2.2. Windows系统

2.2.1. 有图形化的资源监视器
2.2.2. 类似typeperf的命令行工具

2.3. CPU使用率

2.3.1. 用户时间
- 2.3.1.1. CPU执行应用程序代码的时间所占的百分比
2.3.2. 系统时间
- 2.3.2.1. 执行内核代码的时间所占的百分比
- 2.3.2.2. Windows上叫作特权时间
2.3.3. CPU空闲原因
- 2.3.3.1. 应用程序阻塞在同步原语上，直到锁释放后才能继续执行
- 2.3.3.2. 应用程序在等待某些东西
- 2.3.3.3. 应用程序没有事情可做

2.4. 批处理类型应用程序

2.4.1. 工作量是固定的
2.4.2. CPU空闲意味着无事可做
2.4.3. 榨干CPU的最后一点处理能力是其孜孜以求的目标

2.5. 服务器处理类型

2.5.1. CPU会因为没有工作可做而处于空闲状态

2.6. 多CPU的使用率

2.6.1. CPU在有工作可做时也可能空闲
2.6.2. 以固定大小的线程池运行各种任务
- 2.6.2.1. 线程任务以队列形式放置，当有线程空闲而且队列中有任务时，该线程会取出任务并执行
- 2.6.2.2. 不要仅仅因为有空闲的CPU可用，就认为应该增加线程池的大小以完成更多的工作

2.7. 程序无法获得CPU周期的原因

2.7.1. 锁或外部资源的瓶颈

2.8. CPU运行队列

2.8.1. Unix系统称之为运行队列
- 2.8.1.1. vmstat
- 2.8.1.2. 运行队列表示的是机器上所有的进程信息
- 2.8.1.3. 让Unix系统的运行队列长度小于等于CPU数
2.8.2. Windows系统称之为处理器队列
- 2.8.2.1. typeperf
- 2.8.2.2. 处理器队列长度不包含正在运行的线程的数量
- 2.8.2.3. 让Windows系统的处理器队列长度等于0
2.8.3. 如果运行队列在相当长的时间内过长，那就说明机器已经过载，需要想办法减少机器当前的工作量
- 2.8.3.1. 通过将任务移至其他机器或者优化代码

2.9. 优化代码的目的是提高CPU使用率（在较短时间内），而不是降低

2.10. 在着手深入优化应用程序之前，应该先弄清楚CPU使用率为什么低

2.11. 磁盘使用率

2.11.1. 对于不直接写入磁盘的应用程序，系统内存交换会影响它们的性能
2.11.2. 瓶颈的原因
- 2.11.2.1. 写入数据的效率不高（吞吐量太低）
- 2.11.2.2. 写的数据太多（吞吐量太高）
2.11.3. iostat
- 2.11.3.1. Linux

2.12. 网络使用率

2.12.1. netstat
- 2.12.1.1. Linux
2.12.2. typeperf
- 2.12.2.1. windows
2.12.3. nicstat
- 2.12.3.1. Unix
2.12.4. 对于本地以太网，使用率持续超过40%就说明接口饱和了
2.12.5. 瓶颈的原因
- 2.12.5.1. 写入数据的效率不高（吞吐量太低）
- 2.12.5.2. 写的数据太多（吞吐量太高）

3. Java监控工具

3.1. jcmd

3.1.1. 打印Java进程中的基本类、线程和JVM信息
3.1.2. % jcmd process_id command optional_arguments

3.2. jconsole

3.2.1. 提供JVM活动的图形化视图
3.2.2. 线程的使用
3.2.3. 类的使用
3.2.4. GC活动

3.3. jmap

3.3.1. 提供堆转储和其他JVM内存使用的信息

3.4. jinfo

3.4.1. 查看JVM系统属性
3.4.2. 允许动态设置一些系统属性

3.5. jstack

3.5.1. 转储Java进程的栈信息

3.6. jstat

3.6.1. 提供GC和类加载活动的信息

3.7. jvisualvm

3.7.1. 监控JVM的GUI工具
3.7.2. 可以分析正在运行的应用程序
3.7.3. 可以分析JVM堆转储文件

4. 基本的VM信息

4.1. 运行时间

4.1.1. JVM启动后运行的时长
4.1.2. % jcmd process_id VM.uptime

4.2. 系统属性

4.2.1. 显示了System.getProperties()中的条目
4.2.2. % jcmd process_id VM.system_properties
4.2.3. % jinfo -sysprops process_id

4.3. JVM版本

4.3.1. % jcmd process_id VM.version

4.4. JVM命令行

4.4.1. 显示了命令行直接设定的标志
4.4.2. % jcmd process_id VM.command_line

4.5. JVM调优标志

4.5.1. 应用程序中生效的调优标志
4.5.2. % jcmd process_id VM.flags [-all]
4.5.3. 显示了命令行设置的标志和JVM直接设置的一些标志
4.5.4. 加上-all命令可以列出所有的标志

5. 特定JVM平台相关的默认值

5.1. -XX:+PrintFlagsFinal命令

5.1.1.

% java other_options -XX:+PrintFlagsFinal -version
uintx InitialHeapSize                     := 4169431040     {product}
intx InlineSmallCode                      = 2000            {pd product}

5.1.2. 输出中的冒号表示标志使用了非默认值