JVM 經常使用命令行工具

本文部分摘自《深刻理解 Java 虛擬機第三版》

基礎故障處理工具

Java 開發人員確定都知道 JDK 的 bin 目錄下有許多小工具，這些小工具除了用於編譯和運行 Java 程序外，打包、部署、簽名、調試、監控、運維等各類場景均可能會見到它們的影子

本文主要介紹的是用於監視虛擬機運行狀態和進行故障處理的工具，根據軟件可用性和受權的不一樣，能夠分紅三類：

• 商業受權工具：主要是 JMC（Java Mission Control）及它要使用到的 JFR（Java Flight Recorder）。JMC 在我的開發環境中使用是免費的，但在商業環境中使用則需付費
• 正式支持工具：這一類工具屬於長期被支持的工具
• 實驗性工具：這一類工具帶有實驗性質，往後可能會轉正，也可能會在某個 JDK 版本中無聲無息地消失

虛擬機進程情況工具

使用 jps（JVM Process Status Tool）能夠列出正在運行的虛擬機進程，並顯示虛擬機執行主類（main 函數所在的類）名稱以及這些進程的本地虛擬機惟一 ID（LVMID，Local Virtual Machine Identifier）

該命令能夠獲取虛擬機進程的 LVMID，從而定位想要監控的程序，而 LVMID 通常與操做系統的進程 ID 一致

jps [options] [hostid]

jps 也能夠經過 RMI 協議查詢開啓了 RMI 服務的遠程 Java 虛擬機進程狀態，參數 hostid 爲 RMI 註冊表中註冊的主機名

jps 的其餘經常使用選項如表：

選項	做用
-q	只輸出 LVMID，省略主類的名稱
-m	輸出虛擬機進程啓動時傳遞給主類 main() 函數的參數
-l	輸出主類的全名，若是進程執行的是 JAR 包，則輸出
-v	輸出虛擬機進程啓動時的 JVM 參數

虛擬機統計信息監視工具

jstat（JVM Statistics Monitoring Tool）是用於監視虛擬機各類運行狀態信息的命令行工具，能夠顯示本地或者遠程虛擬機進程中的類加載、內存、垃圾收集、即時編譯等運行時數據

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

若是是本地虛擬機進程，VMID 與 LVMID 是一致的；若是是遠程虛擬機進程，那 VMID 的格式應當是

[protocaol:][//]lvmid[@hostname[:port]/servername]

參數 interval 和 count 表明查詢間隔和次數，若是省略這兩個參數，說明只查詢一次。假設須要每 250 毫秒查詢一次進程 2764 的垃圾收集狀況，一共查詢 20 次，那命令應當是

jstat -gc 2764 250 20

選項 option 表明用戶但願查詢的虛擬機信息，主要分三類：類加載、垃圾收集、運行期編譯情況等

選項	做用
-class	監視類加載、卸載數量、總空間以及類裝載所耗費的時間
-gc	監視 Java 堆情況，包括 Eden 區、兩個 Survivor 區、老年代、永久代等的容量、已用空間、垃圾收集時間合計等信息
-gccapacity	監視內容與 -gc 基本相同，但輸出主要關注 Java 堆各個區域使用到的最大、最小空間
-gcutil	監視內容與 -gc 基本相同，但輸出主要關注已使用空間佔總空間的百分比
-gccause	與 -gcutil 功能同樣，但會額外輸出致使上一次垃圾收集產生的緣由
-gcnew	監視新生代垃圾收集狀況
-gcnewcapacity	監視內容與 -gcnew 基本相同，但輸出主要關注使用到的最大、最小空間
-gcold	監視老年代垃圾收集狀況
-gcoldcapacity	監視內容與 -gcold 基本相同，但輸出主要關注使用到的最大、最小空間
-gcpermcapacity	輸出永久代使用到的最大、最小空間
-compiler	輸出即時編譯器編譯過的方法、耗時等信息
-printcompilation	輸出已經被即時編譯的方法

Java 配置信息工具

jinfo（Configuration Info for Java）的做用是實時查看和調整虛擬機各項參數，使用 jps 命令的 -v 參數能夠查看虛擬機啓動時顯示指定的參數列表，獲取 pid

jinfo [option] pid

使用 -flag <name> 選項打印虛擬機標記參數的值，name 表示虛擬機標記參數的名稱

jinfo -flag PrintGC 21768

使用 -flag [+|-]<name> 選項能夠開啓或關閉虛擬機表示參數，+ 表示開啓，- 表示關閉

jinfo -flag +PrintGC 21768
jinfo -flag -PrintGC 21768

使用 -flag <name> = <value> 能夠設置虛擬機標記參數的值，但並非每一個參數均可以被動態修改

jinfo -flag HeapDumpPath=C:\error.hprof 21768

剩下的經常使用選項如表

選項	做用
-flags	打印虛擬機參數，如 -XX:NewSize
no option	不帶任何選項時，會同時打印虛擬機參數和系統參數
-sysprops	打印系統參數
-h | -help	打印幫助信息

Java 內存映射工具

jmap（Memory Map for Java）命令用於生成堆轉儲快照，還能夠查詢 finalize 執行隊列、Java 堆和方法區的詳細信息，如空間使用率、當前用的是哪一種收集器等

jmap [option] vmid

option 選項的合法值與具體含義

選項	做用
-dump	生成 Java 堆轉儲快照，格式爲 -dump:[live,]format=b,file=<filename>，其中 live 子參數說明是否只 dump 出存活的對象
-finalizerinfo	顯示在 F-Queue 中等待 Finalizer 線程執行 finalize 方法的對象
-heap	顯示 Java 堆詳細信息，如使用哪一種回收期、參數配置、分代情況
-histo	顯示堆中對象統計信息，包括類、實例數量、合計容量
-permstat	以 ClassLoader 爲統計口徑顯示永久代內存狀態
-F	當虛擬機進程對 -dump 選項沒有響應時，可以使用該選項強制生成 dump 快照

虛擬機堆轉儲快照分析工具

JDK 提供 jhat（JVM Heap Analysis Tool）命令和 jmap 搭配使用，用來分析 jmap 生成的堆轉儲快照。不過 jhat 的分析功能相等簡陋，通常會使用其餘功能更強大的分析工具

jhat 內置一個簡單的 web 服務器，此命令執行後，jhat 在命令行裏顯示分析結果的訪問地址，能夠用 -port 選項指定端口

有時 dump 出來的堆很大，在啓動時會報堆空間不足的錯誤，能夠使用以下參數

jhat -J-Xmx512m <heap dump file>	# 這個內存大小可根據本身電腦進行設置

Java 堆棧跟蹤工具

jstack（Stack Trace for Java）命令用於生成虛擬機當前時刻的線程快照（通常稱爲 threaddump 或 javacore 文件）。線程快照就是當前虛擬機內每一條線程正在執行的方法堆棧的集合，生成線程快照的目的一般是定位線程出現長時間停頓的緣由，如線程間死鎖、死循環、請求外部資源致使的長時間掛起等

jstack [option] vmid

option 選項的合法值與具體含義如表

選項	做用
-F	當正常輸出的請求不被響應時，強制輸出線程堆棧
-l	除堆棧外，顯示關於鎖的附加信息
-m	若是調用到本地方法的話，能夠顯示 C/C++ 的堆棧

從 JDK5 開始，java.lang.Thread 類新增了一個 getAllStackTraces() 方法用於獲取虛擬機中全部線程的 StackTraceElement 對象，使用這個方法能夠完成 jstack 的大部分功能，在實際項目中能夠調用這個方法作一個管理員頁面，隨時使用瀏覽器來查閱線程堆棧