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Java JVM 读书笔记 - 虚拟机性能监控和故障处理工具

推荐:JAVA虚拟机之六:虚拟机性能监控和故障处理工具

[ 一、JDK命令行工具简介 所有的java开发人员都知道JDK的bin目录下存放着编译java需要的javac,以及运行java程序需要的java这两个命令工具,但是很多人并没有注意到,其实

给系统定位问题,知识、经验是关键基础,数据时依据,工具是运用知识处理数据的手段。


数据: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)



一 JDK命令行工具



1  jps  虚拟机进程状况工具


常用的几个参数:

-l   输出java应用程序的main class的完整包

-q 仅显示pid,不显示其它任何相关信息

-m 输出传递给main方法的参数

-v 输出传递给JVM的参数。在诊断JVM相关问题的时候,这个参数可以查看JVM相关参数的设置


2  jstat    虚拟机统计信息监视工具

jstat [ generalOption | outputOptions vmid [interval[s|ms] [count]] ]


vmid是虚拟机ID,在Linux/Unix系统上一般就是进程ID。interval是采样时间间隔。count是采样数目。比如下面输出的是GC信息,采样时间间隔为250ms,采样数为4:

1 2 3 4 5 6 root@ubuntu:/ # jstat -gc 21711 250 4   S0C    S1C    S0U    S1U      EC       EU        OC         OU       PC     PU       YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT    192.0  192.0   64.0   0.0    6144.0   1854.9   32000.0     4111.6   55296.0 25472.7    702    0.431   3      0.218    0.649 192.0  192.0   64.0   0.0    6144.0   1972.2   32000.0     4111.6   55296.0 25472.7    702    0.431   3      0.218    0.649 192.0  192.0   64.0   0.0    6144.0   1972.2   32000.0     4111.6   55296.0 25472.7    702    0.431   3      0.218    0.649 192.0  192.0   64.0   0.0    6144.0   2109.7   32000.0     4111.6   55296.0 25472.7    702    0.431   3      0.218    0.649

要明白上面各列的意义,先看JVM堆内存布局:



1 2 堆内存 = 年轻代 + 年老代 + 永久代 年轻代 = Eden区 + 两个Survivor区(From和To)

  现在来解释各列含义:

1 2 3 4 5 6 7 S0C、S1C、S0U、S1U:Survivor 0 /1 区容量(Capacity)和使用量(Used) EC、EU:Eden区容量和使用量 OC、OU:年老代容量和使用量 PC、PU:永久代容量和使用量 YGC、YGCT:年轻代GC次数和GC耗时 FGC、FGCT:Full GC次数和Full GC耗时 GCT:GC总耗时



3  jinfo   java配置信息工具

观察运行中的java程序的运行环境参数:参数包括Java System属性和JVM命令行参数
实例:jinfo 2083
其中2083就是java进程id号,可以用jps得到这个id号。
输出内容太多了,不在这里一一列举,大家可以自己尝试这个命令。

4 jmap  Java内存映像工具

 jmap(Memory Map)和  jhat(Java Heap Analysis Tool)

 jmap用来查看堆内存使用状况,一般结合jhat使用。

  jmap语法格式如下:

1 2 3 jmap [option] pid jmap [option] executable core jmap [option] [server- id @]remote- hostname -or-ip



1 jmap -permstat pid

推荐:Java虚拟机学习笔记(三)——虚拟机性能监控与故障处理工具

[1. JDK的命令行工具1.1  jps:虚拟机进程状况工具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名称以及这些进程的本地虚拟机唯一I

打印进程的类加载器和类加载器加载的持久代对象信息,输出:类加载器名称、对象是否存活(不可靠)、对象地址、父类加载器、已加载的类大小等信息

使用jmap -heap pid查看进程堆内存使用情况,包括使用的GC算法、堆配置参数和各代中堆内存使用情况。

使用jmap -histo[:live] pid  查看堆内存中的对象数目、大小统计直方图,如果带上live则只统计活对象

 还有一个很常用的情况是:用jmap把进程内存使用情况dump到文件中,再用jhat分析查看。jmap进行dump命令格式如下:

1 jmap -dump: format =b, file =dumpFileName

1 2 3 root@ubuntu:/ # jmap -dump:format=b,file=/tmp/dump.dat 21711      Dumping heap to  /tmp/dump .dat ... Heap dump  file  created


  dump出来的文件可以用MAT、VisualVM等工具查看,这里用jhat查看

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 root@ubuntu:/ # jhat -port 9998 /tmp/dump.dat Reading from  /tmp/dump .dat... Dump  file  created Tue Jan 28 17:46:14 CST 2014 Snapshot  read , resolving... Resolving 132207 objects... Chasing references, expect 26 dots.......................... Eliminating duplicate references.......................... Snapshot resolved. Started HTTP server on port 9998 Server is ready.  然后就可以在浏览器中输入主机地址:9998查看

5 jstack命令(Java Stack Trace)



jstack主要用来查看某个Java进程内的线程堆栈信息。语法格式如下:

1 2 3 jstack [option] pid jstack [option] executable core jstack [option] [server- id @]remote- hostname -or-ip

命令行参数选项说明如下:

1
2 -l   long listings,会打印出额外的锁信息,在发生死锁时可以用jstack -l pid来观察锁持有情况
-m   mixed mode,不仅会输出Java堆栈信息,还会输出C /C ++堆栈信息(比如Native方法)

   jstack可以定位到线程堆栈,根据堆栈信息我们可以定位到具体代码,所以它在JVM性能调优中使用得非常多。下面我们来一个实例找出某个Java进程中最耗费CPU的Java线程并定位堆栈信息,

用到的命令有ps、top、printf、jstack、grep。

    第一步先找出Java进程ID,我部署在服务器上的Java应用名称为mrf-center:

1 2 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

得到进程ID为21711


 第二步找出该进程内最耗费CPU的线程 top -Hp  pid  

输出如下:



 TIME列就是各个Java线程耗费的CPU时间,CPU时间最长的是线程ID为21742的线程

1 printf  "%x\n"  21742

得到21742的十六进制值为54ee,下面会用到。    

    OK,下一步终于轮到jstack上场了,它用来输出进程21711的堆栈信息,然后根据线程ID的十六进制值grep,如下:

1 2 root@ubuntu:/ # jstack 21711 | grep 54ee "PollIntervalRetrySchedulerThread"  prio=10 tid=0x00007f950043e000 nid=0x54ee  in  Object.wait() [0x00007f94c6eda000]

 可以看到CPU消耗在PollIntervalRetrySchedulerThread这个类的Object.wait(),我找了下我的代码,定位到下面的代码:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 // Idle wait getLog().info( "Thread ["  + getName() +  "] is idle waiting..." ); schedulerThreadState = PollTaskSchedulerThreadState.IdleWaiting; long  now = System.currentTimeMillis(); long  waitTime = now + getIdleWaitTime(); long  timeUntilContinue = waitTime - now; synchronized (sigLock) {      try  {          if (!halted.get()) {              sigLock.wait(timeUntilContinue);          }           catch  (InterruptedException ignore) {      } }

 它是轮询任务的空闲等待代码,上面的sigLock.wait(timeUntilContinue)就对应了前面的Object.wait()。



一 JDK的可视化工具

推荐:Java 虚拟机 8 :虚拟机性能监控与故障处理工具

[定位系统问题的时候,知识、经验是基础,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、堆转储快照等。经常使用

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