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虚拟机性能监控和故障处理工具

1 概述

给一个系统定位问题的时候,知识、经验是关键基础,数据是依据,工具是运用知识处理数据的手段。经常 使用适当的虚拟机监控和分析工具可以加速我们分析数据、定位解决问题的速度,但在学习工具前,也应当意识到工具永远都是知识技能的一层包装,并没有什么工具是“秘密武器”,不可能学会了就能包治百病。

2 JDK 命令行工具(JDK 安装的 bin 目录下):

下面这些命令行工具 java.exe 以及 javac.exe 我们都很熟悉了,下面我们主要看看其他命令行工具的作用。

JDK 监控和故障处理工具

  • jps:JVM Process Status Tool ,显示指定系统内所有的 HotSpot 虚拟机进程
  • jstat: JVM Statistics Monitoring Tool ,用于收集 HotSpot 虚拟机各方面的运行数据。
  • jinfo: Configuration Info forJava,显示虚拟机配置信息
  • jmap: Memory Map for Java,生成虚拟机的内存转储快照(heapdump 文件)
  • jhat: JVM Heap Dump Browser ,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
  • jstack: Stack Trace forJava,显示虚拟机的线程快照

2.1 jps:虚拟机进程状况工具

JDK 的很多小工具的名字都参考了 UNIX 命令的命名方式,jps(JVM Process Status)是其中的典型。除了名字像 UNIX 的 ps 命令外,它的功能也和 ps 命令类似:可以列出正在运行的虚拟机进程,并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(Local Virtual Machine Identifier,LVMID)。虽然功能比较单一,但它是使用最高的 JDK 命令行工具,因为其他的 JDK 工具大多需要输入它查询到的 LVMID 来确定要监控的是哪一个虚拟机进程。
jps 的常用功能选项:
测试:上面输出了我正在运行程序的包名下的类名:

2.2 jstat:虚拟机统计信息监视工具

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 主要工具选项:测试:

2.3 jinfo:Java 配置信息工具

jinfo(Configuration Info for Java) 的作用是实时地查看和调整虚拟机各项参数。使用 jps 命令的-v 可以查看虚拟机启动时显式指定的参数列表,但如果想知道未被显式指定的参数的系统默认值,可以使用 jinfo 的-flag 选项进行查询,jinfo 还可以使用-sysprops 选项把虚拟机进程的 System.getProperties()的内容打印出来。
测试:

2.4 jmap:Java 内存映像工具

jmap(Memory Map for Java)命令用于生成堆转储快照。 如果不使用 jmap 命令,要想获取 Java 堆转储,可以使用“-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError”参数,可以让虚拟机在 OOM 异常出现之后自动生成 dump 文件,Linux 命令下可以通过 kill -3 发送进程退出信号也能拿到 dump 文件。
jmap 的作用并不仅仅是为了获取 dump 文件,它还可以查询 finalize 执行队列、Java 堆和永久代的详细信息,如空间使用率、当前使用的是哪种收集器等。和 jinfo 一样,jmap 有不少功能在 Windows 平台下也是受限制的,除了生成 dump 文件的-dump 选项和用于查看每个类的实例、空间占用统计的-histo 选项在所有操作系统都提供之外,其余选项都只能在 Linux 和 Solaris 系统下使用。

2.5 jstack:Java 堆栈跟踪工具

jstack(Stack Trace for Java)命令用于生成虚拟机当前时刻的线程快照。线程快照就是当前虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合.
生成线程快照的目的主要是定位线程长时间出现停顿的原因,如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等都是导致线程长时间停顿的原因。线程出现停顿的时候通过 jstack 来查看各个线程的调用堆栈,就可以知道没有响应的线程到底在后台做些什么事情,或者在等待些什么资源。**

3 JDK 可视化工具:

JConsole 和 VisualVM 是两个功能强大的可视化工具。
从 Java 5 开始 引入了 JConsole,JConsole 是一个内置 Java 性能分析器。您可以轻松地使用 JConsole(或者,它更高端的 “近亲” jvisualvm )来监控 Java 应用程序性能和跟踪 Java 中的代码。(推荐使用升级版 JConsole 即 jvisualvm 。)
控制台启动或者直接双击可执行程序。
如下图所示(这里就不具体介绍某一点了):
我们再来看看jvisualvm

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