0%

JVM6-虚拟机性能监控与故障处理工具

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。这里说的数据包括:运行日志、异常堆栈、GC日志、线程快照(threaddump/javacore文件)、堆转储快照(heapdump/hprof文件)等。经常使用适当的虚拟机监控和分析的工具可以加快我们分析数据、定位问题的速度。

JDK的命令行工具

JDK的安装目录bin下提供了很多工具,这些工具其实是jdk/lib/tools.jar的包装而已。

jps:虚拟机进城状况工具

jps(JVM Process Status Tool):可以列出正在运行的虚拟机进程,并显示虚拟机执行主类以及这些进程的本地虚拟机唯一ID(Local Virtual Machine IIdentifier, LVMID),这个LVMID跟系统里的PID是一致的。

jps命令格式:

jsp [ options ] [ hostid ]

jps执行样例:

1
2
3
4
~ jps -l
772
15944 sun.tools.jps.Jps
15547 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
选项 作用
-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,如果进城执行的是Jar包,输出Jar包路径
-v 输出虚拟机进城启动时JVM参数

jstat:虚拟机统计信息监视工具

jstat(JVM Statistics Monitoring Tool)是用于监视虚拟机各种运行状态的命令行工具。它可以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。

jstat命令格式为:

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

对本机来说vmid就是LVMID。interval和count表示间隔和次数,省略表示只查询1次。

选项 作用
-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Survivor区、、老年代、永久带等的容量、已用空间、GC时间合计等信息
-gccapacity 监视内容基本与-gc相同,但输出主要关注Java堆各个区域使用到的最大、最小空间
-gccause 与-gcutil功能一样,但是会额外输出导致上一次GC产生的原因
-gcnew 监视新生代GC状况
-gcnewcapacity 监视内容基本与-gcnew相同,但输出主要关注使用到的最大、最小空间
-gcold 监视老年代GC状况
-gcoldcapacity 监视内容基本与-gcold相同,但输出主要关注使用到的最大、最小空间
-gcpermcapacity 输出永久代使用到的最大、最小空间
-compiler 输出JIT编译器编译过的方法、耗时等信息
-printcompilation 输出已经被JIT编译的方法

jstat执行样例:

1
2
3
4
5
~ jstat -gcutil 15547 1000 3
S0 S1 E O M CCS YGC YGCT FGC FGCT GCT
74.83 0.00 2.40 0.09 98.65 95.48 2 0.013 0 0.000 0.013
74.83 0.00 2.40 0.09 98.65 95.48 2 0.013 0 0.000 0.013
74.83 0.00 2.40 0.09 98.65 95.48 2 0.013 0 0.000 0.013

这里就是每隔1000毫秒,一共执行3次,查询LVMID为15547的gcutil信息。
显示空间占用总空间的百分比,S0和S1就是2个Survivor区,E是Eden,O是Old老年代,M表示MetaSpace(JDK8中的元数据区)。YGC(Young GC)和FGC(Full GC)显示的是GC的次数。FGCT和GCT是时间,

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,它还有在运行期修改虚拟机参数的能力。
jinfo命令格式:

jinfo [ option ] pid

执行样例:

1
2
~ jinfo -flag CMSInitiatingOccupancyFraction 15547 
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=-1

注意jinfo对windows只提供了-flag选项

jmap:Java内存映射工具

jmap(Memory Map for Java)命令用于声称堆转储快照(一般称为heapdump或dump文件)。不用命令要想获取Java堆转储快照,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。

jmap命令格式:

jmap [ option ] vmid
选项 作用
-dump 生成Java堆转储快照。格式为-dump:[live, ]format=b,file=,其中live自参数说明是否只dump出存活的对象
-finalizerinfo 显示在F-Queue中等待Finalizer线程执行finalize方法的对象。只在Linux和Solaris系统下有效
-heap 显示Java堆详细信息,如使用哪种收集器、参数配置、分代状况等。只在Linux和Solaris系统下有效
-histo 显示堆中对象统计信息,包括类、实例数量、合计容量
-permstat 以ClassLoader为统计口径显示永久代内存状态。只在Linux和Solaris系统下有效
-F 当虚拟机进行对-dump选项没有响应时,可使用这个选项强制生成dump快照。只在Linux和Solaris系统下有效

jmap生成dump文件:

1
2
3
~ jmap -dump:format=b,file=idea.bin 15547
Dumping heap to /Users/xiaomai/idea.bin ...
Heap dump file created

jhat:虚拟机堆转储快照分析工具

jhat(JVM Heap Analysis Tool)是与jmap搭配使用的。实际工作中很少用到,比较简陋。分析一下刚才生成的dump文件:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
~ jhat idea.bin
Reading from idea.bin...
Dump file created Wed Nov 02 16:55:47 CST 2016
Snapshot read, resolving...
Resolving 63292 objects...
Chasing references, expect 12 dots............
Eliminating duplicate references............
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 7000
Server is ready.

jstack:Java堆栈跟踪工具

jstack(Sstack Trace for Java)命令用于生成虚拟机当前时刻的线程快照(一般称为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,生成线程快照的主要目的是定位线程出现长时间停顿的原因,如线程死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待。

jstack [ option ] vmid
选项 作用
-F 当正常输出的请求不被响应时,强制输出线程堆栈
-l 除堆栈外,显示关于锁的附加信息
-m 如果调用到本地方法的时候,可以显示C/C++的堆栈

下面展示部分输出:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
~ jstack -l 15547
2016-11-02 17:36:52
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.31-b07 mixed mode):

"Attach Listener" #13 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007f9492316000 nid=0x3f0b waiting on condition [0x0000000000000000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE

Locked ownable synchronizers:
- None

"NettythreadDeathWatcher-2-1" #12 daemon prio=1 os_prio=31 tid=0x00007f9491346800 nid=0x5103 waiting on condition [0x00007000061e2000]
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at io.netty.util.ThreadDeathWatcher$Watcher.run(ThreadDeathWatcher.java:147)
at io.netty.util.concurrent.DefaultThreadFactory$DefaultRunnableDecorator.run(DefaultThreadFactory.java:145)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

Locked ownable synchronizers:
- None

JDK可视化工具

jdk/bin下还有两个可视化工具。

JConsole:Java监视与管理平台

VisualVM:多合一故障处理工具

是到目前为止随JDK发布的功能最为强大的运行监视和故障处理工具,除了最基本的运行监视、 故障处理外,还有性能分析的功能,且十分强大。Visual VM还有一个很大的优点,它对应用程序的实际性能影响很小,使得它可以直接应用在生产环境中。VisualVM需要安装一些插件,才能强大的使用,否则就跟没有安装软件的操作系统一样。