JVM筆記8-虛擬機(jī)性能監(jiān)控與故障處理工具

時(shí)間：2023-06-28 00:57:01 | 來(lái)源：網(wǎng)站運(yùn)營(yíng)

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JVM筆記8-虛擬機(jī)性能監(jiān)控與故障處理工具：1.JDK命令行工具


　　Java開(kāi)發(fā)人員肯定都知道JDK的bin目錄有“java.exe”,"javac.exe"這兩個(gè)命令行工具，但并非所有程序員都了解過(guò)JDK的bin目錄之中其他命令行程序的作用。每次JDK更新，bin目錄下命令行工具的數(shù)量和功能總會(huì)不知不覺(jué)地增強(qiáng)。

主要包括用于監(jiān)控虛擬機(jī)和故障處理的工具。這些工具被Sun公司作為禮物附贈(zèng)給JDK的使用者。如下圖：







可以看到這些工具的程序體積都異常小巧?；径挤€(wěn)定在17K左右。這并非JDK開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)刻意把他們制作得如此精煉，而是這些命令行工具大多數(shù)是JDK/lib/tools.jar類庫(kù)的一層薄包裝而已，它們主要的功能代碼是在tools類庫(kù)中實(shí)現(xiàn)的。

之所以這樣做，是因?yàn)楫?dāng)應(yīng)用程序部署到生產(chǎn)環(huán)境后，無(wú)論是直接接觸物理服務(wù)器還是遠(yuǎn)程Telnet到服務(wù)器上都可能會(huì)受到限制。借助tools.jar類庫(kù)里面的接口，我們可以直接在應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的監(jiān)控分析功能。

下面列舉JDK主要命令行監(jiān)控工具的用途。













1.jps：虛擬機(jī)就進(jìn)程狀況工具

　　JDK的很多小工具的名字都參考了UNIX命令的命名方式，jps名字像UNIX的ps命令之外，也和ps命令類似：可以列出正在運(yùn)行的虛擬機(jī)進(jìn)程。并顯示虛擬機(jī)執(zhí)行主類(Main Class,main()函數(shù)所在的類)名稱以及這些進(jìn)程的本地虛擬機(jī)唯一ID(Local Virtual Machine Identifier,LVMID)。

雖然功能比較單一，但它是使用頻率最高的JDK命令行工具，因?yàn)槠渌腏DK工具大多需要輸入它查詢到的LVMID來(lái)確定要監(jiān)控的是哪一個(gè)虛擬機(jī)進(jìn)程。對(duì)于本地虛擬機(jī)進(jìn)程來(lái)說(shuō)，LVMID與操作系統(tǒng)的進(jìn)程ID是一致的。使用Windows的任務(wù)管理器或者UNIX的ps命令也可以

查詢到虛擬機(jī)進(jìn)程的LVMID，但如果同時(shí)啟動(dòng)多個(gè)虛擬機(jī)進(jìn)程，無(wú)法根據(jù)進(jìn)程名稱定位時(shí)，那只有依賴jps命令顯示主類的功能才能區(qū)分了。

　　jps命令格式如下：




現(xiàn)在我們打開(kāi)一個(gè)eclispe，寫一段程序，例子如下：

package hjc.test9a;

import java.util.Scanner;

/**
* Created by cong on 2018/4/5.
*/
public class Main {

public Main() {
}

public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(http://System.in);
sc.next();
}

}

連續(xù)運(yùn)行2次，打開(kāi)cmd,再用jps查看，如下：







2.jstat:虛擬機(jī)統(tǒng)計(jì)信息監(jiān)控工具

　　jstat(JVM Statistics Monitoring Tool)是用于監(jiān)控虛擬機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)信息的命令行工具。它可以顯示本地或者遠(yuǎn)程虛擬機(jī)進(jìn)程中的類裝載，內(nèi)存，垃圾收集，JIT編譯等運(yùn)行數(shù)據(jù)，在沒(méi)有GUI圖形界面，只提供了純文本控制臺(tái)環(huán)境的服務(wù)器上，

它將是運(yùn)行期定位虛擬機(jī)性能問(wèn)題的首選工具。

　　jstat命令格式為：

　　　　jstat [ option vmid [interval [s|ms] [count]] ]

　　對(duì)于命令格式中的VMID與LVMID需要特別說(shuō)明一下：如果是本地虛擬機(jī)進(jìn)程，VMID與LVMID是一致的，如果是遠(yuǎn)程虛擬機(jī)進(jìn)程，那VMID的格式應(yīng)當(dāng)是：




　　參數(shù)interval 和count代表查詢間隔和次數(shù)，如果省略這兩個(gè)參數(shù)，說(shuō)明只查詢一次。假設(shè)要美250毫秒查詢一次進(jìn)程2764垃圾收集情況，一個(gè)查詢20次，那命令應(yīng)當(dāng)是：

　　jstat -gc 2764 250 20

　　選項(xiàng)option代表著用戶希望查詢的虛擬機(jī)信息，主要分為3類：類裝載，垃圾收集，運(yùn)行期編譯狀況，具體選項(xiàng)及作用請(qǐng)參考如下列表：







jstat 監(jiān)控選項(xiàng)眾多，這里僅舉一個(gè)例子演示如何查看監(jiān)控結(jié)果。繼續(xù)運(yùn)行上面的例子如下：




3.jinfo：Java配置信息工具

　　jinfo(Configuration Info for Java) 的作用是實(shí)時(shí)地查看和調(diào)整虛擬機(jī)各項(xiàng)參數(shù)。使用jps命令的-v參數(shù)可以查看虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)顯式指定的參數(shù)列表，但如果想知道未被顯式指定的參數(shù)的系統(tǒng)默認(rèn)值，除了去找資料，就只能使用jinfo的-flag選項(xiàng)進(jìn)行查詢了(如果

只限于JDK1.6或以上版本的話，使用java -XX:+PrintFlagsFianl查看參數(shù)默認(rèn)值也是一個(gè)很好的選擇)，jinfo還可以使用-sysprops選項(xiàng)把虛擬機(jī)進(jìn)程的System.getProperties()的內(nèi)容打印出來(lái)。這個(gè)命令在JDK1.5時(shí)期已經(jīng)伴隨Linux的JDK發(fā)布，當(dāng)時(shí)只提供了信息查詢的功能，

JDK1.6之后，jinfo在Windows和Linux平臺(tái)都有提供，并且加入了運(yùn)行期修改參數(shù)的能力，可以使用-flag [+|-] name或者 -flag name=value 修改一部分運(yùn)行期可寫的虛擬機(jī)參數(shù)值。JDK1.6中，jinfo對(duì)于Windows平臺(tái)功能仍然有很大的限制，只提供了最基本的-flag選項(xiàng)。

jinfo的命令格式如下：

　　jinfo [option] pid







jmap：Java內(nèi)存映像工具

　　jmap命令用于生成堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照(一般稱為heapdump 或者dump文件),如果不是用jmap命令，想要獲取Java堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照，要有一些暴力手段，用-XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError參數(shù)，可以讓虛擬機(jī)在OOM異常出現(xiàn)之后自動(dòng)生成dump文件，通過(guò)-XX:HeapDumpOnCtrlBreak參數(shù)則

可以使用[Ctrl]+[Break]鍵讓虛擬機(jī)生成dump文件，又或者在Linux系統(tǒng)下通過(guò)Kill -3命令發(fā)送進(jìn)程退出信號(hào)嚇唬一下虛擬機(jī)，也能拿到dump文件。jmap的作用并不僅僅是為了獲取dump文件，它還可以查詢finalize執(zhí)行隊(duì)列，java堆和永久代的詳細(xì)信息，如空間使用率，當(dāng)前用的是哪種收集器等。

jmap有不少功能在Windows平臺(tái)下都是受限制的，除了生成dump文件的-dump選項(xiàng)和用于查看每個(gè)類的實(shí)例，空間占用統(tǒng)計(jì)的-histo選項(xiàng)在所有操作系統(tǒng)都提供外，其余只能在Linux/Solaris下使用。

jmap命令格式：

　　jmap [option] vmid

option選項(xiàng)合法值與具體含義如下：







例子如下：



















5.jhat：虛擬機(jī)堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照分析工具

　　jhat命令與jmap搭配使用，來(lái)分析jmap生成的堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)快照。jhat內(nèi)置了一個(gè)微型的HTTP/HTML服務(wù)器，生成dump文件的分析結(jié)果后，可以在瀏覽器查看。實(shí)際工作中，如果沒(méi)有別的工具可用，一般不會(huì)用jhat分析dump文件的。

原因有二：一是一般不會(huì)在部署應(yīng)用程序的服務(wù)器上直接分析dump文件，即使這樣做，也會(huì)盡量將dump文件復(fù)制到其他機(jī)器上進(jìn)行分析，因?yàn)榉治龉ぷ魇且粋€(gè)耗時(shí)并且消耗硬件資源的過(guò)程。另外一個(gè)原因是jhat的分析功能相對(duì)于簡(jiǎn)陋，

后面會(huì)提到專業(yè)的工具VisualVM，以及專業(yè)分析dump的Eclispe Memory Analyzer，等工具。



















6.jstack：Java堆棧跟蹤工具

　　jstack命令用于生成虛擬機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的線程快照(一般稱為threaddump或者javacore文件)。線程快照就是當(dāng)前虛擬機(jī)內(nèi)每一條線程正在執(zhí)行的方法堆棧集合，生成線程快照的主要目的是定位線程出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間停頓的原因。線程出現(xiàn)停頓的時(shí)候通過(guò)

jstack來(lái)查看各個(gè)線程的調(diào)用堆棧，就可以知道沒(méi)有響應(yīng)的線程到底在后臺(tái)做些什么事情，或者等待著什么資源

jstack命令格式如下：

　　jstack [option] vmid

option選項(xiàng)的合法值與具體含義如下：







例子如下：







在JDK1.5中，java.lang.Thread類新增了一個(gè)getAllStackTraces()方法用于獲取虛擬機(jī)中所有線程的StackTraceElement對(duì)象。使用這個(gè)方法可以通過(guò)簡(jiǎn)單的幾行代碼就完成了jstack的大部分功能。在實(shí)際項(xiàng)目中不妨調(diào)用這個(gè)方法做個(gè)管理員頁(yè)面，可以隨時(shí)使用瀏覽器

來(lái)查看線程堆棧，例子如下：

package hjc.test9b;

import java.util.Map;

/**
* Created by cong on 2018/4/5.
*/
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Map<Thread, StackTraceElement[]> m = Thread.getAllStackTraces();

for (Map.Entry<Thread, StackTraceElement[]> en : m.entrySet()){
Thread t = en.getKey();
StackTraceElement[] v = en.getValue();

System.out.println("The Thread name is :" + t.getName());
for (StackTraceElement s : v){
System.err.println("/t" + s.toString());
}
}

}
}

運(yùn)行結(jié)果如下：







7.JConsole:Java監(jiān)控與管理控制平臺(tái)。

　　JConsole是一種基于JMX的可視化監(jiān)視，管理工具。通過(guò)JDK/bin目錄下的jconsole.exe來(lái)啟動(dòng)JConsole







雙機(jī)她進(jìn)去，可以看到主界面包括概述，內(nèi)存，線程，類，VM摘要，MBean6個(gè)頁(yè)面







對(duì)線程的監(jiān)控例子如下：











































死鎖代碼樣例：













這段代碼開(kāi)了200個(gè)線程去分別計(jì)算1+2以及2+1的值，造成死鎖的原因是Integer.valueOf()方法基于減少對(duì)象創(chuàng)建次數(shù)和節(jié)省內(nèi)存的考慮，[-128,127]之間的數(shù)字會(huì)被緩存，當(dāng)valueOf()方法傳入?yún)?shù)在這個(gè)范圍之內(nèi)，將直接返回緩存中的對(duì)象。也就是說(shuō)

代碼中調(diào)用200次Integer.valueOf()方法一共就返回了兩個(gè)不同的對(duì)象。假如在某個(gè)線程的兩個(gè)synchronized塊之間發(fā)生了一次線程切換，那就會(huì)出現(xiàn)線程A等線程B持有的Integer.valueOf(1),線程B又等待著被線程A持有的Integer.valueOf(2),結(jié)果大家都跑不下去。

出現(xiàn)思索后，點(diǎn)擊Jconsole線程面板的檢測(cè)到死鎖的按鈕，將出現(xiàn)一個(gè)新的死鎖標(biāo)簽。如下圖：

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