JVM监控诊断之命令行使用

Posted 2023-02-17 编程小吉

JVM监控诊断

• • 1.jps命令
  • 2.jstat命令
  • 3.jinfo命令
  • 4.jmap命令
  • 5.jhat命令
  • 6.jstack命令
  • 7.jcmd命令
  • 8.jstatd命令

在刚开始学习Java的时候，我们肯定对javac和java两个命令非常熟悉。但其实在JDK中，Oracle官方还给我们提供了许多辅助命令工具，也都在安装JDK的bin目录下，这些辅助命令工具大都是用来获取JVM不同方面、不同层次的信息，帮助开发人员能够更好的解决应用程序中出现的一些疑难杂症。

1.jps命令

jps(Java Process Status)，用于查询正在运行的虚拟机进程或是Java应用程序进程

• 基本使用

  

  🎈：左边是进程号，右边是进程名称

  👉：这里显示的本地虚拟机进程ID，其实和本地操作系统的进程ID是一致的，都是唯一的。

  👉：如果在Java进程启动时，使用了-XX:-UserPerfData参数，即关闭默认开启的UserPerfData参数的话，那么jps命令则无法探测该Java进程。

• 参数使用

  

  • jps -q

    💡：只显示本地虚拟机进程ID

    

  • jps -l

    💡：显示应用程序主类的全类名

    

  • jps -m

    💡：显示虚拟机启动时，传递给各应用程序的参数

    

  • jps -v

    💡：显示虚拟机启动时设置的JVM参数

    

  • jps -options -hostid

    💡：显示远程主机上的Java虚拟机进程信息

2.jstat命令

jstat(Java Statistics Monitoring Tool)，用于监视虚拟机各种运行状态信息，显示本地或者远程虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据。

• 基本参数

  

  • jstat -class

    💡：显示类加载的相关信息，包括类的装载数量、类的卸载数量、类装载所消耗的时间等

    

  • jstat -gc

    💡：显示与GC相关的堆区间信息，包括Eden区、Survivor区、老年代、永久代的总容量、已使用空间等信息

    

    • S0C：第一个幸存者区的总大小，单位为字节
    • S1C：第二个幸存者区的总大小，单位为字节
    • S0U：第一个幸存者区的已使用大小，单位为字节
    • S1U：第二个幸存者区的已使用大小，单位为字节
    • EC：Eden区的总大小，单位为字节
    • EU：Eden区的已使用大小，单位为字节
    • OC：老年代的总大小，单位为字节
    • OU：老年代的已使用大小，单位为字节
    • MC：方法区的总大小，单位为字节
    • MU：方法区的已使用大小，单位为字节
    • CCSC：压缩类空间的总大小，单位为字节
    • CCSU：压缩类空间的已使用大小，单位为字节
    • YGC：从程序启动开始，发生Young GC的次数
    • YGCT：Young GC的耗时，单位为秒
    • FGC：从程序启动开始，发生Full GC的次数
    • FGCT：Full GC的耗时，单位为秒
    • GCT：从程序启动开始，所有GC发生的总耗时，单位为秒

  • jstat -gccapacity

    💡：显示与GC相关的堆空间中各个区域的最大空间、最小空间等信息

  • jstat -gcutil

    💡：显示与GC相关的堆空间中各个区域的已使用空间占比信息

  • jstat -gccause

    💡：显示情况与上面的命令类似，不过会输出导致发生GC的原因

    

  • jstat -gcnew

    💡：显示年轻代GC的垃圾回收信息

  • jstat -gcnewcapacity

    💡：显示年轻代使用的最大空间、最小空间等信息

  • jstat -gcold

    💡：显示老年代GC的垃圾回收信息

  • jstat -gcoldcapacity

    💡：显示老年代使用的最大空间、最小空间等信息

  • jstat -gcpermcapacity

    💡：显示永久代使用的最大空间、最小空间等信息

  • jstat -compiler

    💡：显示JIT编译器编译过的方法、耗时等信息

    

  • jstat -printcompilation

    💡：显示已经被JIT编译器编译的方法

    

• 附加参数

  

  • jstat -option -interval

    💡：指定输出统计数据的间隔时间，单位为毫秒，也就是每隔多少毫秒打印一次信息

    

  • jstat -option -count

    💡：指定输出统计数据的次数

    

  • jstat -option -t

    💡：显示程序当前运行的总时间，单位为秒

    

  • jstat -option -h

    💡：指定输出多少行数据时，输出一下表头信息

    

• 实际场景

  • 判断是否出现内存溢出
    • 在程序的运行过程中，在某段时间内使用jstat命令连续获取多行监控数据，计算这段时间中程序的运行时间以及总的发生GC的时间，然后进行对比。
    • 如果GC发生的时间占据了程序运行总时间的90%以上，则说明很有可能要发生OOM异常。
  • 判断是否出现内存泄露
    • 在程序的运行过程中，在某段时间内使用jstat命令连续获取多行监控数据，然后取出老年代当前占用空间(OU)的最小值。
    • 每隔一段时间就提取出上面提到的OU最小值，然后进行对比。如果发现该值在不断的上涨，这说明在进行GC时，很多存在于老年代的对象根本无法回收，所以也就有可能发生了内存泄露。

3.jinfo命令

jinfo(Configuration Info For Java)，用于查看Java虚拟机的相关参数信息，也可用来调整Java虚拟机中的参数配置。

• 查看相关

  • java -XX:+PrintFlagsInital

    💡：显示JVM启动时所有参数时的默认值

  • java -XX:+PrintFlagsFinal

    💡：显示JVM启动时所有参数时的最终值

  • java -XX:+PrintCommandLineFlags

    💡：显示JVM启动时被用户修改后的参数信息

  • jinfo -sysprops

    💡：显示由System.getProperties()方法可以获取到的参数信息

  • jinfo -flags

    💡：显示当前运行程序中JVM已设置的参数信息

    

  • jinfo -flag

    💡：显示当前运行程序中JVM已设置的指定参数信息

    

• 设置相关

  • jinfo -flag +/-name

    💡：对Boolean类型的JVM参数进行设置

    

  • jinfo -flag name=value

    💡：对非Boolean类型的JVM参数进行设置

    

4.jmap命令

jmap(JVM Memory Map)，可用于获取堆转储快照文件(dump文件)，获取Java进程的内存使用情况，获取堆空间各个区域的使用情况，获取堆空间中对象的统计信息，获取类加载的信息等等。

• 基本参数

  • jmap -dump

    💡：生成堆转储dump文件

  • jmap -heap

    💡：显示整个堆空间的详细信息，包括GC的使用、堆的配置、内存的使用

  • jmap -histo

    💡：显示堆空间中对象的统计信息，包括类、实例变量

  • jmap -permstat

    💡：显示永久代的内存状态信息，仅在Linux/Solaris系统平台中有效

  • jmap -finalizerinfo

    💡：显示正在等待Finalizer线程执行finalize方法的对象信息，仅在Linux/Solaris系统平台中有效

  • jmap -F

    💡：强制执行命令，仅在Linux/Solaris系统平台中有效

  • jmap -J

    💡：传递参数给jmap启动的JVM

• 具体使用

  • 导出内存映像文件

    Heap Dump又叫做堆转储文件，指的是某个Java进程在某个时间点的内存快照，内容主要包括所有的类信息、对象信息、垃圾回收器信息、线程栈帧和局部变量表等信息。

    🎈：在生成该文件之前，通常会触发一次Full GC，并且生成的过程比较耗时。

    手动生成方式

    # 生成dump文件
    jmap -dump:fromat=b,file=xxx.hprof <pid>
    
    # 生成dump文件(只包含存活的对象信息)
    jmap -dump:live,fromat=b,file=xxx.hprof <pid>
    

    自动生成方式

    # 在JVM启动参数设置中开启此功能,当程序发生OOM异常时,自动导出dump文件到指定位置
    -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=D:/xxx.hprof
    

  • 展示堆内存相关信息

    # 堆空间各个区域的使用情况
    jmap -heap <pid>
    
    # 堆空间中对象内存占用情况
    jmap -histo <pid>
    

    

    

• 注意事项

  • 由于jmap在执行时，会访问堆空间中的所有对象，所以为了保证在此过程中不被应用线程干扰，jmap需要借助安全点机制，让所有的线程停留在不改变堆中数据的状态。
  • 如果某个线程长时间无法到达安全点，那么jmap在运行时将会一直等待。

5.jhat命令

jhat(JVM Heap Analysis Tool)，可用于对堆转储快照文件(dump文件)进行分析，其内部内置了一个微型的HTTP服务器，以便将分析的结果以页面的形式呈现在浏览器上，我们可以通过访问本地7000端口进行查看。

• 基本参数

  • jhat -stack false|true

    💡：显示或关闭对象分配调用栈跟踪

  • jhat -refs false|true

    💡：显示或关闭对象引用跟踪

  • jhat -port

    💡：设置jhat内置HTTP服务器的启动端口号

  • jhat -exclude

    💡：指定执行对象查询时需要排除的数据成员

  • jhat -baseline

    💡：指定一个基准堆转储文件

  • jhat -debug

    💡：设置分析时所用debug的级别

  • jhat -version

    💡：显示jhat的版本信息

  • jhat -J

    💡：为jhat设置启动参数

• 注意事项

  • 该命令在JDK9、JDK10中已被删除。

6.jstack命令

jstack(JVM Stack Trace)，用于生成指定Java应用程序进程的某一时刻的线程快照，包含了当前线程正在执行方法的堆栈集合，可用于分析线程出现长时间阻塞等待的原因。

• 基本使用

  

• 参数使用

  • jstack -F

    💡：当正常输出的请求不被响应时，强制输出线程堆栈信息

  • jstack -l

    💡：额外显示关于锁的附加信息

  • jstack -m

    💡：当程序调用本地方法时，额外显示C/C++的堆栈信息

7.jcmd命令

jcmd是一个多功能命令行工具，可以用来实现前面所描述的指令的大部分功能，比如：导出堆转储文件、查看内存使用情况、查看GC执行信息、查看JVM运行时间等等。

• 参数使用

  • jstack -l

    💡：显示所有的JVM进程信息

    

  • jstack <进程ID> help

    💡：显示指定进程所能够支持的所有命令

    

  • jstack <进程ID> <具体指令>

    💡：显示指定进程使用指定指令后的输出信息

    

8.jstatd命令

• 在上面我们所描述的一些监控命令中，有一些是支持对远程计算机的应用程序进行监控的，比如：jps、jstat，但是它们还需要配合使用jstatd命令工具才能实现远程监控。

• jstatd命令工具是一个RMI服务端程序，它的作用相当于代理服务器，用于建立本地计算机和远程计算机之间的通信桥梁。