（三）虚拟机性能监控与故障处理工具

虚拟机性能监控与故障处理工具

本节主要介绍：虚拟机性能监控与故障处理的一些工具

JDK的命令行工具

JDK中已经提供了大量的工具让开发人员去使用，这些工具都在bin中，基本很小，主要是对tool.jar的一层封装，而tool.jar是用java代码来实现的。

为什么使用java代码来实现监控工具？

当服务器部署后，无论直接操作服务器主机还是远程连接，都会变得比较麻烦。
而tool.jar可以直接实现在代码中无缝的使用

常用的工具

研究常见的工具的使用。主要有下面工具:

• 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 For Java,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。让用于可以在浏览器上查看分析结果
• jstack—Stack Trace For Java，显示虚拟机的线程快照。

jps:虚拟机进程状况工具

jps [option] [hostid]

-q   只输出LVMID，省略主类的名称
-m   输出虚拟机进程启动时传递给主类main函数的参数
-l  输出主类的全名，如果进程执行的是jar包，输出Jar路径
-v  输出虚拟机进程启动时JVM参数

jps -l
16208 sun.tools.jps.Jps
10244 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
12728 org/netbeans/Main
19608 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
7756

jstat:虚拟机统计信息监视工具

jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

-class　　监视类装载、卸载数量、总空间以及类装载所耗费的时间
-gc　　监视java堆状况，包括Eden区、两个suprivor区、老年代、永久代等的容量、已用空间、GC时间合计等信息(实际在hotspot虚拟机中，永久代不属于堆内存，而且在JDK8已经被元空间MetaSpace所取代)
-gccapacity　　监视内容与-gc基本相同，但是输出主要关注的是Java堆各个区域使用的最大、最小空间
-gcutil　　监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注已使用空间占总空间的比例
-gccause　　监视内容与-gc基本相同，但是会额外输出导致上一致gc的原因。
-gcnew　　监视新生代GC状况
-gcnewcapacity　　监视内容与-gcnew基本相同，但是输出主要关注的是使用的最大、最小空间
-gcold　　监视老年代GC状况
-gcoldcapacity　　监视内容与-gcold基本相同，但是输出主要关注的是使用的最大、最小空间
-gcpermcapacity　　输出永久代最大、最小空间
-compiler　　输出JIT编译过的方法、耗时等信息
-printcompilation　　输出已经被JIT编译的方法

jstat -gcutil 2204
  S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
  0.00   0.00  33.52  54.34  55.99     15    0.322     1    0.282    0.604

S0C：年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S1C：年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S0U：年轻代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
S1U：年轻代中第二个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
EC：年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
EU：年轻代中Eden（伊甸园）目前已使用空间 (字节)
OC：Old代的容量 (字节)
OU：Old代目前已使用空间 (字节)
PC：Perm(持久代)的容量 (字节)
PU：Perm(持久代)目前已使用空间 (字节)
YGC：从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
YGCT：从应用程序启动到采样时年轻代中gc所用时间(s)
FGC：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数
FGCT：从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc所用时间(s)
GCT：从应用程序启动到采样时gc用的总时间(s)
NGCMN：年轻代(young)中初始化(最小)的大小 (字节)
NGCMX：年轻代(young)的最大容量 (字节)
NGC：年轻代(young)中当前的容量 (字节)
OGCMN：old代中初始化(最小)的大小 (字节)
OGCMX：old代的最大容量 (字节)
OGC：old代当前新生成的容量 (字节)
PGCMN：perm代中初始化(最小)的大小 (字节)
PGCMX：perm代的最大容量 (字节)
PGC：perm代当前新生成的容量 (字节)
S0：年轻代中第一个survivor（幸存区）已使用的占当前容量百分比
S1：年轻代中第二个survivor（幸存区）已使用的占当前容量百分比
E：年轻代中Eden（伊甸园）已使用的占当前容量百分比
O：old代已使用的占当前容量百分比
P：perm代已使用的占当前容量百分比
S0CMX：年轻代中第一个survivor（幸存区）的最大容量 (字节)
S1CMX ：年轻代中第二个survivor（幸存区）的最大容量 (字节)
ECMX：年轻代中Eden（伊甸园）的最大容量 (字节)
DSS：当前需要survivor（幸存区）的容量 (字节)（Eden区已满）
TT： 持有次数限制
MTT ： 最大持有次数限制

jinfo:Java配置信息工具

作用是 实时查看和调整虚拟机的各项参数

使用jps -v 可以查看虚拟器启动时候显示指定的参数列表，但是如果想查找未被显示指定的参数的系统的默认值，除了去查阅资料，就只能使用jinfo的 -flag选项进行查询了

jinfo -help
Usage:
    jinfo [option] <pid>
        (to connect to running process)
    jinfo [option] <executable <core>
        (to connect to a core file)
    jinfo [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to remote debug server)

where <option> is one of:
    -flag <name>         to print the value of the named VM flag
    -flag [+|-]<name>    to enable or disable the named VM flag
    -flag <name>=<value> to set the named VM flag to the given value
    -flags               to print VM flags
    -sysprops            to print Java system properties
    <no option>          to print both of the above
    -h | -help           to print this help message

jinfo 2084
Attaching to process ID 2084, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 24.80-b11
Java System Properties:

java.vendor = Oracle Corporation
osgi.bundles.defaultStartLevel = 4
org.eclipse.debug.ui.breakpoints.toggleFactoriesUsed = false
org.osgi.supports.framework.extension = true
sun.management.compiler = HotSpot 64-Bit Tiered Compilers
eclipse.p2.profile = epp.package.jee
os.name = Windows 8

jmap:Java内存映像工具

1. 用于生成堆转储快照(一般称为heapdump或dump文件)
2. 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。

jmap -help
Usage:
    jmap [option] <pid>
        (to connect to running process)
    jmap [option] <executable <core>
        (to connect to a core file)
    jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to remote debug server)

where <option> is one of:
    <none>               to print same info as Solaris pmap
    -heap                to print java heap summary
    -histo[:live]        to print histogram of java object heap; if the "live"
                         suboption is specified, only count live objects
    -clstats             to print class loader statistics
    -finalizerinfo       to print information on objects awaiting finalization
    -dump:<dump-options> to dump java heap in hprof binary format
                         dump-options:
                           live         dump only live objects; if not specified,
                                        all objects in the heap are dumped.
                           format=b     binary format
                           file=<file>  dump heap to <file>
                         Example: jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>
    -F                   force. Use with -dump:<dump-options> <pid> or -histo
                         to force a heap dump or histogram when <pid> does not
                         respond. The "live" suboption is not supported
                         in this mode.
    -h | -help           to print this help message
    -J<flag>             to pass <flag> directly to the runtime system

jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin  2204
Dumping heap to C:\Users\Administrator\heap.bin ...
Heap dump file created

jmap -heap 2084　　#查看堆内存
Attaching to process ID 2084, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 24.80-b11

using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread(s)

Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio = 0
   .......

Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
    .......

jhat:虚拟机堆转储快照分析工具

jhat(JVM Heap Analysis Tool)命令与jmap搭配使用，来分析jmap生成的堆转储快照。jhat内置了一个小型的HTTP/HTML分析器，生成dump文件的分析结果之后，可以在浏览器查看。

jhat heap.bin
Reading from heap.bin...
Dump file created Mon Dec 03 15:04:02 CST 2018
Snapshot read, resolving...
Resolving 816411 objects...
Chasing references, expect 163 dots...................................................................................................................................................................
Eliminating duplicate references...................................................................................................................................................................
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 7000
Server is ready.

输入http://localhost:7000/ 即可查看分析信息

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(一般成为threaddump或者javacore文件)。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是为了定位线程出现长时间停顿的原因，如线程间死锁、死循环、请求外部资源等待的时间过长等原因。

jstack
Usage:
    jstack [-l] <pid>
        (to connect to running process)
    jstack -F [-m] [-l] <pid>
        (to connect to a hung process)
    jstack [-m] [-l] <executable> <core>
        (to connect to a core file)
    jstack [-m] [-l] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to a remote debug server)

Options:
    -F  to force a thread dump. Use when jstack <pid> does not respond (process is hung)
    -m  to print both java and native frames (mixed mode)
    -l  long listing. Prints additional information about locks
    -h or -help to print this help message

jstack -l 2204

在JDK1.5中，java.lang.Thread类新增了一个getAllStackTraces()方法用于获取虚拟机中所有线程的StackTraceElement对象。使用这个对象可以通过简单的几行代码就完成jstack的大部分功能，在实际项目中可以用这个做管理界面，可随时查看线程堆栈。

可视化工具的使用

JDK除了上面的大量的命令行工具，还提供了两个可视化工具，JConsole和Visual VM。JConsole是JDL5才有的，而Visual VM是JDK6的Update7中首次发布的，现在已经成为主流的多合一故障处理工具。