JDK监控及故障处理工具使用

Posted 2022-01-27 戴泽supp

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JDK监控及故障处理工具使用相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、JDK 工具

1. jps命令：查看所有的java进程

jps(JVM Process Status) 命令类似 UNIX 的 ps 命令。

jps: 显示虚拟机执行主类名称以及这些进程的本地虚拟机唯一 ID

jps -l:输出主类的全名，如果进程执行的是jar包，输出jar路径
jps -v:输出虚拟机启动时的JVM参数
jps -m:输出传递给java进程的main函数的参数

2. jstat:监视虚拟机各种运行状态信息

jstat（JVM Statistics Monitoring Tool）使用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具。它可以显示本地或者远程（需要远程主机提供 RMI 支持）虚拟机进程中的类信息、内存、垃圾收集、JIT 编译等运行数据，在没有 GUI，只提供了纯文本控制台环境的服务器上，它将是运行期间定位虚拟机性能问题的首选工具。

jstat 命令使用格式：

jstat - [-t] [-h] [ []]

常见的option如下：

jstat -class pid：显示 ClassLoader 的相关信息；
jstat -compiler pid：显示 JIT 编译的相关信息；
jstat -gc pid：显示与 GC 相关的堆信息；
jstat -gccapacity pid：显示各个代的容量及使用情况；
jstat -gcnew pid：显示新生代信息；
jstat -gcnewcapcacity pid：显示新生代大小与使用情况；
jstat -gcold pid ：显示老年代和永久代的信息；
jstat -gcoldcapacity pid ：显示老年代的大小；
jstat -gcpermcapacity pid：显示永久代大小；
jstat -gcutil pid：显示垃圾收集信息；

另外，加上 -t参数可以在输出信息上加一个 Timestamp 列，显示程序的运行时间。

例如：

jstat -gc -h3 31736 1000 10表示分析进程 id 为 31736 的 gc 情况，每隔 1000ms 打印一次记录，打印 10 次停止，每 3 行后打印指标头部

注释：S0C、S0U：Survivor 0区的大小及使用情况； S1C、S1U：Survivor 1区的大小及使用情况；EC、EU:Eden 区的大小及使用情况; OC、OU:old区的大小及使用情况；

MC、MU：Metaspace 区的大小及使用情况；CCS、CCSU：压缩类空间大小及压缩类空间使用大小；YGC、YGCT: YGC的次数和耗时；FGC、FGCT:FGC的次数和耗时；

GCT: GC的总时间=YGCT+FGCT

jstat -gccapacity -h3 16430 1000 10 标识分析进程ID为16430的内存中各代对象的使用情况和占用大小，每隔 1000ms 打印一次记录，打印 10 次停止，每 3 行后打印指标头部

注释：NGCMN：新生代最小容量；NGCMX: 新生代最大容量；NGC:当前新生代容量；S0C:Survivor 0区的大小; S1C:Survivor 1区的大小; EC: eden区大小；OGCMN:老年代最小容量；

OGCMX:老年代最大容量；OGC：当前老年代容量； OC: 当前老年代容量；MCMN:最小元数据容量； MCMX:最大元数据容量；MC:当前元数据空间大小；CCSMN:最小压缩类空间大小；

CCSMX: 最大压缩类空间大小； CCSC: 当前压缩类空间大小；CCSC：当前压缩类空间大小；YGC：YGC次数；FGC：FGC次数

jstat -gcutil -h3 16430 1000 10 标识分析进程ID为16430 垃圾收集信息情况，每隔 1000ms 打印一次记录，打印 10 次停止，每 3 行后打印指标头部

注释：S0：幸存1区当前使用比例；S1：幸存2区当前使用比例；E：伊甸园区使用比例；O：老年代使用比例；M：元数据区使用比例；CCS：压缩使用比例；YGC：年轻代垃圾回收次数

FGC：老年代垃圾回收次数；FGCT：老年代垃圾回收消耗时间；GCT：垃圾回收消耗总时间

3. jinfo: 实时地查看和调整虚拟机各项参数（不重启虚拟机的情况下，可以动态的修改 jvm 的参数）

jinfo命令使用格式：

jinfo [option] pid : 输出当前 jvm 进程的全部参数和系统属性 (第一部分是系统的属性，第二部分是 JVM 的参数)

jinfo -flag [+|-]name pid : 开启或者关闭jvm对应名称的参数

jinfo -flag pid : 查看jvm对应参数的值

jinfo -flag = pid : 设置jvm对应的值到对应的参数

jinfo -flags pid :打印jvm相关参数

例如：

jinfo 28764 标识输出进程ID为28764的全部参数和系统属性

jinfo -flag MaxHeapSize 28764 标识输出进程ID为28764的MaxHeapSize大小

jinfo -flag +PrintGC 28764 标识开启打印gc日志功能

4. jmap 生产堆存储快照

jmap命令使用格式：

jmap [option] pid

常见的option 如下：

jmap -heap pid 标识打印某个进程的堆的详细信息
jmap -dump:format=b,file=heap.bin pid 表示dump堆内存文件到heap.bin的文件中（format 格式，这里b是二进制的意思；file 保存路径及文件名；pid 进程号）
jmap -histo:live pid 查看堆中活动对象以及其大小

例如：
jmap -heap pid
jmap -histo:live pid

jmap -dump:format=b,file=heap.hprof 28764

5.jhat:分析heapdump文件

jhat 用于分析 heapdump 文件，它会建立一个 HTTP/html 服务器，让用户可以在浏览器上查看分析结果。打开localhost:7000便可以看见dump文件分析

6.jstack :生成虚拟机当前时刻的线程快照

jstack命令主要用于调试java程序运行过程中的线程堆栈信息，可以用于检测死锁，进程耗用cpu过高报警问题的排查。

jstack命令使用格式：

jstack [option]

options:

-F 强制dump线程堆栈信息. 用于进程hung住， jstack 命令没有响应的情况
-m 同时打印java和本地(native)线程栈信息，m是mixed mode的简写
-l 打印锁的额外信息

jstack使用姿势：

top 查询出系统内最耗cpu的java进程。
top -Hp 查询出进程中最耗时的线程ID
printf “%x\\n” <线程ID> 将第二步查询到的线程ID转换成16进制
jstack -ml > 将jstack相关信息dump到文件上
通过https://fastthread.io/分析相关文件

jstack使用场景：

线上系统cpu飙升

a.FGC次数过多

b.单纯cpu升高

1.系统cpu飙升，首先在机器上top查看系统cpu占用情况

2. 可以看到，有一个Java程序此时CPU占用量达到了105.6%，此时我们可以复制该进程id 25904，并且使用如下命令查看呢该进程的各个线程运行情况：

top -Hp 25904

该进程下的各个线程运行情况如下：

可以看出进程25904的线程25921消耗cpu 99.9%

通过以下命令把线程ID 25921转换成16进制为6541

printf “%x\\n” 25921

通过下面命令，查询该线程相应堆栈信息

jstack 25904|grep 6541 -A 30

线程堆栈信息如下：

这里的VM Thread一行的最后显示nid=0x6541，这里nid的意思就是操作系统线程id的意思。而VM Thread指的就是垃圾回收的线程。这里我们基本上可以确定，当前系统缓慢的原因主要是垃圾回收过于频繁，

导致GC停顿时间较长。我们通过上面学习的jstat命令可以查看GC的情况：jstat -gcutil -h3 25904 1000 10

可以看到这里FGC的次数达到了4526686次，而且还在不停的增长。可以进一步证实是由于内存溢出导致的系统缓慢。

导致FGC的原因可能有

1.分配的堆内存比较小

2.代码中一次获取了大量的对象，导致内存溢出

通过jmap -heap 25409 查看该进程分配的堆内存大小，可以看出内存分配的不大

通过命令 jstack 25409 > 25409.txt

不定期出现的接口耗时现象
某个线程进入WAITING状态
死锁

jstack出的线程dump的各种状态：https://www.cnblogs.com/kongzhongqijing/articles/3630264.html

二、Linux工具

1.top命令

top命令是Linux下常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况，类似于Windows的任务管理器

参数含义：参考 https://www.cnblogs.com/ggjucheng/archive/2012/01/08/2316399.html

top命令使用格式：

top [option]

参数说明：

-d 指定每两次屏幕信息刷新之间的时间间隔（默认是每隔5s显示所有进程的资源占用情况）。当然用户可以使用s交互命令来改变之。
-p 通过指定监控进程ID来仅仅监控某个进程的状态。
-q 该选项将使top没有任何延迟的进行刷新。如果调用程序有超级用户权限，那么top将以尽可能高的优先级运行。
-S 指定累计模式 s 使top命令在安全模式中运行。这将去除交互命令所带来的潜在危险。
-i 使top不显示任何闲置或者僵死进程。
-c 显示整个命令行而不只是显示命令名

例如：

top 表示每隔5s显示所有进程的资源占用情况
top -d 2 表示每隔2s显示所有进程的资源占用情况
top -c 表示每隔5s显示进程的资源占用情况，并显示进程的命令行参数（默认只有进程名）
top -p 12345 表示每隔5s显示pid是12345进程的资源占用情况
top -d 2 -c -p 123456 表示每隔2秒显示pid是12345的进程的资源使用情况，并显式该进程启动的命令行参数

三、可视化工具

1.jvisualvm — JVM监控

jvisualvm 是 jdk 提供的监控工具，位于 %JAVA_HOME%/bin/jvisualvm.exe，双击运行即可。

jvisualVM 提供了一个可视界面，用于查看JVM上运行的基于 Java 技术的应用程序的详细信息。VisualVM 能够监控线程，内存情况，方法的CPU时间和内存中的对象，已被GC的对象，反向查看分配的堆栈(如100个String对象分别由哪几个对象分配出来的)等。

更详细的一些使用方式可以参考这篇文章：zhuanlan.zhihu.com/p/30837957

a.插件安装

VisualVM 基于NetBeans平台开发工具，它具备通过插件扩展功能的能力，有了插件扩展支持，VisualVM可以做到：

显示虚拟机进程以及进程的配置、环境信息（jps、jinfo）
监视应用程序的处理器、垃圾收集、堆、方法区以及线程的信息（jstat、jstack）
dump 以及分析堆转储快照（jmap、jhat）
方法级的程序运行性能分析，找出被调用最多、运行时间最长的方法
离线程序快照：收集程序的运行时配置、线程dump、内存dump等信息建立一个快照，可以将快照发送开发者处进行Bug反馈
其他插件带来的无限可能性

2.GCViewer — 离线分析GC日志

GCViewer 可以离线查看GC日志，下载地址为 github.com/chewiebug/G… 。下载下来之后执行 [mvn clean install -Dmaven.test.skip=true] 命令打包编译，编译完成后在target目录下会看到jar包，然后在命令行运行这个jar包就可以启动 GCViewer。然后通过 File 打开GC日志文件，就可以看到GC统计图和GC情况。通过工具，我们可以看到吞吐量、停顿时间以及 GC 的频率等信息，从而可以非常直观地了解到 GC 的性能情况