JVM性能調優監控工具jps、jstack、jmap、jhat、jstat、hprof使用詳解

JVM性能調優監控工具jps、jstack、jmap、jhat、jstat、hprof使用詳解

2016-10-28 馬哥Linux運維

DK自己提供了不少方便的JVM性能調優監控工具，除了集成式的VisualVM和jConsole外，還有jps、jstack、jmap、jhat、jstat、hprof等小巧的工具，本博客但願能起拋磚引玉之用，讓你們能開始對JVM性能調優的經常使用工具備所瞭解。現實企業級Java開發中，有時候咱們會碰到下面這些問題：OutOfMemoryError，內存不足內存泄露線程死鎖鎖爭用（Lock Contention）Java進程消耗CPU太高...... 這些問題在平常開發中可能被不少人忽視（好比有的人遇到上面的問題只是重啓服務器或者調大內存，而不會深究問題根源），但可以理解並解決這些問題是Java程序員進階的必備要求。本文將對一些經常使用的JVM性能調優監控工具進行介紹，但願能起拋磚引玉之用。

A、 jps(Java Virtual Machine Process Status Tool)          jps主要用來輸出JVM中運行的進程狀態信息。語法格式以下： jps [options] [hostid]
    若是不指定hostid就默認爲當前主機或服務器。    命令行參數選項說明以下：-q 不輸出類名、Jar名和傳入main方法的參數- m 輸出傳入main方法的參數-l 輸出main類或Jar的全限名-v 輸出傳入JVM的參數
   好比下面：root@ubuntu:/# jps -m - l2458 org.artifactory.standalone.main.Main /usr/local/artifactory-2.2.5/etc/jetty.xml 29920 com.sun.tools.hat.Main -port 9998 /tmp/dump.dat 3149 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start 30972 sun.tools.jps.Jps -m -l8247 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start 25687 com.sun.tools.hat.Main -port 9999 dump.dat 21711 mrf-center.jar

B、 jstack    jstack主要用來查看某個Java進程內的線程堆棧信息。語法格式以下： jstack [option] pid jstack [option] executable core jstack [option] [server-id@]remote-hostname-or-ip
    命令行參數選項說明以下：-l long listings，會打印出額外的鎖信息，在發生死鎖時能夠用jstack -l pid來觀察鎖持有狀況-m mixed mode，不只會輸出Java堆棧信息，還會輸出C/C++堆棧信息（好比Native方法）
    jstack能夠定位到線程堆棧，根據堆棧信息咱們能夠定位到具體代碼，因此它在JVM性能調優中使用得很是多。下面咱們來一個實例找出某個Java進程中最耗費CPU的Java線程並定位堆棧信息，用到的命令有ps、top、printf、jstack、grep。    第一步先找出Java進程ID，我部署在服務器上的Java應用名稱爲mrf-center：root@ubuntu:/# ps -ef | grep mrf-center | grep -v grep
root     21711     1  1 14:47 pts/3    00:02:10 java -jar mrf-center.jar
    獲得進程ID爲21711，第二步找出該進程內最耗費CPU的線程，可使用ps -Lfp pid或者ps -mp pid -o THREAD, tid, time或者top -Hp pid，我這裏用第三個，輸出以下：     TIME列就是各個Java線程耗費的CPU時間，CPU時間最長的是線程ID爲21742的線程，用 printf "%x\n" 21742
    獲得21742的十六進制值爲54ee，下面會用到。        OK，下一步終於輪到jstack上場了，它用來輸出進程21711的堆棧信息，而後根據線程ID的十六進制值grep，以下：root@ubuntu:/# jstack 21711 | grep 54ee"PollIntervalRetrySchedulerThread" prio=10 tid=0x00007f950043e000 nid=0x54ee in Object.wait() [0x00007f94c6eda000]
    能夠看到CPU消耗在PollIntervalRetrySchedulerThread這個類的Object.wait()，我找了下個人代碼，定位到下面的代碼： 它是輪詢任務的空閒等待代碼，上面的sigLock.wait(timeUntilContinue)就對應了前面的Object.wait()。

C、 jmap（Memory Map）和jhat（Java Heap Analysis Tool）    jmap用來查看堆內存使用情況，通常結合jhat使用。    jmap語法格式以下：jmap [option] pidjmap [option] executable corejmap [option] [server-id@]remote-hostname-or-ip
    若是運行在64位JVM上，可能須要指定-J-d64命令選項參數。jmap -permstat pid
    打印進程的類加載器和類加載器加載的持久代對象信息，輸出：類加載器名稱、對象是否存活（不可靠）、對象地址、父類加載器、已加載的類大小等信息，以下圖：    使用jmap -heap pid查看進程堆內存使用狀況，包括使用的GC算法、堆配置參數和各代中堆內存使用狀況。好比下面的例子：
    使用jmap -histo[:live] pid查看堆內存中的對象數目、大小統計直方圖，若是帶上live則只統計活對象，以下： class name是對象類型，說明以下： B  byte C  char D  double F  float I  int J  long Z  boolean [  數組，如[I表示int[]
[L+類名 其餘對象 還有一個很經常使用的狀況是：用jmap把進程內存使用狀況dump到文件中，再用jhat分析查看。jmap進行dump命令格式以下：
jmap -dump:format=b,file=dumpFileName pid
    我同樣地對上面進程ID爲21711進行Dump：root @ubuntu:/# jmap -dump:format=b,file=/tmp/dump.dat 21711     
Dumping heap to /tmp/dump.dat ...
Heap dump file created
   dump出來的文件能夠用MAT、VisualVM等工具查看，這裏用jhat查看：.
     注意若是Dump文件太大，可能須要加上-J-Xmx512m這種參數指定最大堆內存，即jhat -J-Xmx512m -port 9998 /tmp/dump.dat。而後就能夠在瀏覽器中輸入主機地址:9998查看了：     上面紅線框出來的部分你們能夠本身去摸索下，最後一項支持OQL（對象查詢語言）。
D、jstat（JVM統計監測工具）    語法格式以下：jstat [ generalOption | outputOptions vmid [interval[s|ms] [count]] ]
    vmid是Java虛擬機ID，在Linux/Unix系統上通常就是進程ID。interval是採樣時間間隔。count是採樣數目。好比下面輸出的是GC信息，採樣時間間隔爲250ms，採樣數爲4：
    要明白上面各列的意義，先看JVM堆內存佈局：     能夠看出：堆內存 = 年輕代 + 年老代 + 永久代
年輕代 = Eden區 + 兩個Survivor區（From和To）
    如今來解釋各列含義：S0C、S1C、S0U、S1U：Survivor 0/1區容量（Capacity）和使用量（Used）
EC、EU：Eden區容量和使用量
OC、OU：年老代容量和使用量
PC、PU：永久代容量和使用量
YGC、YGT：年輕代GC次數和GC耗時
FGC、FGCT：Full GC次數和Full GC耗時
GCT：GC總耗時 E、hprof（Heap/CPU Profiling Tool）
    hprof可以展示CPU使用率，統計堆內存使用狀況。    語法格式以下：     完整的命令選項以下：     來幾個官方指南上的實例。    CPU Usage Sampling Profiling(cpu=samples)的例子：java -agentlib:hprof=cpu=samples,interval=20,depth=3 Hello
    上面每隔20毫秒採樣CPU消耗信息，堆棧深度爲3，生成的profile文件名稱是java.hprof.txt，在當前目錄。     CPU Usage Times Profiling(cpu=times)的例子，它相對於CPU Usage Sampling Profile可以得到更加細粒度的CPU消耗信息，可以細到每一個方法調用的開始和結束，它的實現使用了字節碼注入技術（BCI）：javac -J-agentlib:hprof=cpu=times Hello.java
    Heap Allocation Profiling(heap=sites)的例子：javac -J-agentlib:hprof=heap=sites Hello.java
    Heap Dump(heap=dump)的例子，它比上面的Heap Allocation Profiling能生成更詳細的Heap Dump信息：javac -J-agentlib:hprof=heap=dump Hello.java
    雖然在JVM啓動參數中加入-Xrunprof:heap=sites參數能夠生成CPU/Heap Profile文件，但對JVM性能影響很是大，不建議在線上服務器環境使用。

 

原文章轉自：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3OTgyMDcwNg==&mid=2650626150&idx=1&sn=1df38f390afc24c4701bd337d0e8856a&chksm=87a45aabb0d3d3bdf9051bdf575f74009c2048eabf15e04da36d3127f13704a490c205c4c051&mpshare=1&scene=1&srcid=1028E4jNZOIPYZcMHNVfbg8r&pass_ticket=%2Fn3BAiE%2FTvroxeNodAU6Ot0IS1pO1OdPvHoaqHM8e4jR4wKirK6z1q7lMZdD6khH#rd