引言

在应用服务出现模型的卡顿或者CPU飙升等问题时，总是要分析一下对应的进程的JVM状态以定位问题和解决问题并做出响应的优化，在这个过程中java自带的一些状态监控命令工具就非常方便了。

1、jps：JVM进程状况工具

JDK中很多的小工具都参考了unix的命名方式，jps 就是其中的典型。除了名称和UNIX中的ps相似之外，功能也和ps命令类似：可以列出正在运行的虚拟机进程，并显示虚拟机执行主类（ main class，main()函数所在类）名称及这些进程的本地虚拟机唯一id。

命令格式：

jps [options] [hostid]

options参数解释：

-l：输出主类全名或jar 路
-q：只输出LVMD(Local Virtual Machine Identifier ， LVMID)
-m：输出JVM启动时传递给main()的参数
-v：输出JVM启动时显示指定的JVM参数

jps执行样例：

2、jstat：JVM统计信息监控工具

jstat命令式使用比较频繁的命令，主要用来显示本地或者远程虚拟机中类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据。在没有GUI图形界面，只提供了纯文本的控制台环境的服务器上，它将是运行期间定位虚拟机性能问题的首选工具。

命令格式：

jstat [option] LVMID [interval ] [count]

其中LVMID是进程id，interval是打印间隔时间（毫秒），count是打印次数，如果省略这两个参数，说明只查询一次。

option参数解释：

选项	作用
-class	监视类装载，类卸载，总空间及类装载所消耗的时间
-gc	监视java堆状况，包括Eden区，两个survivor区，老年代，永久代等容量、已经使用空间、GC时间合计信息
-gcutil	监视内容与-gc基本相同，但是输出主要关注已使用空间站总空间的百分比
-gccapacity	监视内容与-gc基本相同，但是输出主要关注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	监视新生代的GC状况
-gcnewcapacity	监视内容与-gcnew基本相同，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	<br>监视内容与-gcold基本相同，输出主要关注使用到的最大、最小空间<br>
-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

例如需要每250秒查询一次进程3900垃圾收集状况，一共查询20次，执行命令如下：

jstat -gc 3900 250 20

字段解释：

S0C survivor0大小
S1C survivor1大小
S0U survivor0已使用大小
S1U survivor1已使用大小
EC Eden区大小
EU Eden区已使用大小
OC 老年代大小
OU 老年代已使用大小
MC 方法区大小
MU 方法区已使用大小
CCSC 压缩类空间大小
CCSU 压缩类空间已使用大小
YGC 年轻代垃圾回收次数
YGCT 年轻代垃圾回收消耗时间
FGC 老年代垃圾回收次数
FGCT 老年代垃圾回收消耗时间
GCT 垃圾回收消耗总时间

-gcutil和-gc参数类似，只不过输出字段不是实际值，而是百分比。

字段解释：

S0 survivor0使用百分比
S1 survivor1使用百分比
E Eden区使用百分比
O 老年代使用百分比
M 元数据区使用百分比
CCS 压缩使用百分比
YGC 年轻代垃圾回收次数
YGCT 年轻代垃圾回收消耗时间
FGC 老年代垃圾回收次数
FGCT 老年代垃圾回收消耗时间
GCT 垃圾回收消耗总时间

3、jinfo:Java配置信息工具

jinfo的作用是实时的查看和调整虚拟机各项参数。使用jps命令的-v参数可以查看虚拟机启动时显式指定的参数列表。如果想知道未被显式指定的参数系统默认值，那就需要查找相关资料或者使用jinfo命令配合相关参数进行查看。

命令格式：

jinfo [option] <pid>

options：参数解释

-flag <name> 打印指定名称的参数
-flag [+|-]<name> 打开或关闭参数
-flag <name>=<value> 设置参数
-flags 打印所有参数
-sysprops 打印系统配置
<no option> 打印上面两个选项

常用示例展示：

1)、查看JVM参数和系统配置

jinfo 11666

jinfo -flags 11666

jinfo -sysprops 11666

2)、查看打印GC日志参数

jinfo -flag PrintGC 11666

jinfo -flag PrintGCDetails 11666

3）、关闭GC参数

jinfo -flag -PrintGC 11666

jinfo -flag -PrintGCDetails 11666

还可以使用下面的命令查看哪些参数可以使用jinfo命令来管理：

java -XX:+PrintFlagsFinal -version | ``grep manageable

4、jmap：java内存映像工具

jmap是用来生成对dump文件和查看堆相关的各类信息命令，例如查看finalize执行队列，heap的详细信息和使用情况。

命令格式：

jmap [option] <pid> (连接正在执行的进程)
jmap [option] <executable <core> (连接一个core文件)
jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname> (链接远程服务器)

option参数解释：

<none> to print same info as Solaris pmap
-heap 打印java heap摘要
-histo[:live] 打印堆中的java对象统计信息
-clstats 打印类加载器统计信息
-finalizerinfo 打印在f-queue中等待执行finalizer方法的对象
-dump:<dump-options> 生成java堆的dump文件

dump-options:

live 只转储存活的对象，如果没有指定则转储所有对象

format=b 二进制格式

file=<file> 转储文件到 <file>

-F 强制选项

常用示例：

1）、jmap -dump:live,``format``=b,``file``=dump.hprof 11666

输出：

Dumping heap to ``/dump``.hprof ...

Heap dump ``file created

这个命令是要把java堆中的存活对象信息转储到dump.hprof文件

2）、jmap -finalizerinfo 11666

输出：

Attaching to process ID 11666, please wait...

Debugger attached successfully.

Server compiler detected.

JVM version is 24.71-b01

Number of objects pending for finalization: 0

输出结果的含义为当前没有在等待执行finalizer方法的对象

3）、jmap -heap 11666

输出堆的详细信息

Attaching to process ID 11666, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.25-b02

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

Heap Configuration: //堆内存初始化配置
   MinHeapFreeRatio         = 0 //对应jvm启动参数-XX:MinHeapFreeRatio设置JVM堆最小空闲比率(default 40)
   MaxHeapFreeRatio         = 100 //对应jvm启动参数 -XX:MaxHeapFreeRatio设置JVM堆最大空闲比率(default 70)
   MaxHeapSize              = 1073741824 (1024.0MB) //对应jvm启动参数-XX:MaxHeapSize=设置JVM堆的最大大小
   NewSize                  = 22020096 (21.0MB) //对应jvm启动参数-XX:NewSize=设置JVM堆的新生代的默认大小
   MaxNewSize               = 357564416 (341.0MB) //对应jvm启动参数-XX:MaxNewSize=设置JVM堆的新生代的最大大小
   OldSize                  = 45088768 (43.0MB) //对应jvm启动参数-XX:OldSize=<value>:设置JVM堆的老年代的大小
   NewRatio                 = 2 //对应jvm启动参数-XX:NewRatio=:新生代和老生代的大小比率
   SurvivorRatio            = 8 //对应jvm启动参数-XX:SurvivorRatio=设置新生代中Eden区与Survivor区的大小比值
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB) // 元数据区大小
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB) //类压缩空间大小
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB //元数据区最大大小
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB) //G1垃圾收集器每个Region大小

Heap Usage: //堆内存使用情况
PS Young Generation 
Eden Space: //Eden区内存分布
   capacity = 17825792 (17.0MB) //Eden区总容量
   used     = 12704088 (12.115562438964844MB) //Eden区已使用
   free     = 5121704 (4.884437561035156MB) //Eden区剩余容量
   71.26801434685203% used //Eden区使用比率
From Space: //其中一个Survivor区的内存分布
   capacity = 2097152 (2.0MB)
   used     = 1703936 (1.625MB)
   free     = 393216 (0.375MB)
   81.25% used
To Space: //另一个Survivor区的内存分布
   capacity = 2097152 (2.0MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 2097152 (2.0MB)
   0.0% used
PS Old Generation
   capacity = 52428800 (50.0MB) //老年代容量
   used     = 28325712 (27.013504028320312MB) //老年代已使用
   free     = 24103088 (22.986495971679688MB) //老年代空闲
   54.027008056640625% used //老年代使用比率
interned Strings occupying 2075304 bytes.

4）、jmap -histo:live 11666 | ``more

输出存活对象统计信息

输出：

num     #instances         #bytes  class name
----------------------------------------------
1:         46608        1111232  java.lang.String
2:          6919         734516  java.lang.Class
3:          4787         536164  java.net.SocksSocketImpl
4:         15935         497100  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node
5:         28561         436016  java.lang.Object

5、jhat:虚拟机堆转储快照分析工具

jhat命令和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服务器，生成dump分析结果后，可以在浏览器中进行查看。不过在实际环境中，很少有人会使用该命令就行快照分析，除非手头上别无选择。主要原因：一是一般不会在部署应用程序的服务器上直接分析 dump文件，即使可以这样做，也会尽量将dump文件复制到别的机器上完成分析，因为分析工作是一个耗时而且消耗硬件资源的过程。另一个原因就是jhat的分析功能相对来说比较简陋。

命令格式：

jhat [option] [dumpfile]

option参数解释：

-stack false: 关闭对象分配调用堆栈的跟踪
-refs false: 关闭对象引用的跟踪
-port <port>: HTTP服务器端口，默认是7000
-debug <int>: debug级别

0: 无debug输出

1: Debug hprof file parsing

2: Debug hprof file parsing, no server

-version 分析报告版本

6、jstack:java堆栈跟踪工具

jstack是用来查看JVM线程快照的命令，线程快照是当前JVM线程正在执行的方法堆栈集合。使用jstack命令可以定位线程出现长时间卡顿的原因，例如死锁，死循环等。jstack还可以查看程序崩溃是生成的core文件中的stack信息。

命令格式：

jstack [option] vmid

option参数：

-F: 当正常输出的请求不被响应是，强制输出线程堆栈
-l:除堆栈外，显示关于锁的附加信息
-m：如果调用本地方法的话，可以显示C/C++的堆栈

常用示例：

jstack -l 11666 | ``more

Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.25-b02 mixed mode):

"Attach Listener" #25525 daemon prio=9 os_prio=0 tid=0x00007fd374002000 nid=0x70e8 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
    - None
......

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。使用这个方法可以通过简单的几行代码完成jstack的大部分功能。

7、JDK的可视化工具

主要常用的有jconsole jvisualvm 相关的具体用法，各位读者在具体的使用过程中慢慢摸索就可以了。在这里就不过多的描述。

jvisualvm：

JVM性能监控与故障处理工具

1、jps：JVM进程状况工具

2、jstat：JVM统计信息监控工具

3、jinfo:Java配置信息工具

4、jmap：java内存映像工具

5、jhat:虚拟机堆转储快照分析工具

6、jstack:java堆栈跟踪工具

7、JDK的可视化工具

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