注：最近一直想出一篇介紹JVM底層函數(shù)調(diào)用的博客，奈何越寫越多，現(xiàn)在還沒寫完穿剖，先來個簡單的安慰下我受傷的心靈

滴滴...報警短信又來了~~~打開一看冬竟，xxx系統(tǒng)內(nèi)存使用率達(dá)90%欧穴，請盡快處理。一臉懵逼泵殴，昨天還60%涮帘，今天怎么就90%了，內(nèi)存泄漏了么笑诅？

相信這個場景絕大多數(shù)猿都不陌生调缨，出現(xiàn)這個問題了我們該怎么辦呢？Java的內(nèi)存分配和垃圾收集都對開發(fā)者不透明吆你，我們要怎么排查這類型的問題呢弦叶？接下來，就讓我早处，來給你們介紹幾款排查JVM問題的小工具湾蔓。

JDK提供的命令工具

作為一個Java程序猿，大家肯定都知道jdk的bin目錄下有java砌梆，javac這倆命令默责，但是bin下其實還有好多其他的命令贬循，我相信并不是所有的程序猿都非常了解這些命令。這次我要介紹排查JVM問題的小工具呢也就在bin目錄下桃序。先來看下bin目錄下的命令集們：

bin目錄下命令集

注：bin目錄下的命令集們體積都很小媒熊，體積小并不是java開發(fā)者們在炫耀技術(shù)奇适，而是這些命令其實大多都是包裝jdk/lib/tools.jar庫，至于為什么選擇用java來實現(xiàn)這些命令也是為了便于在應(yīng)用程序中直接實現(xiàn)JVM的監(jiān)控和分析芦鳍。

排查JVM問題命令工具

JDK提供以下命令排查JVM問題：

• jps：JVM Process Status Tool嚷往，顯示系統(tǒng)內(nèi)所有的JVM進(jìn)程；

• jstat：JVM Statistics Monitoring Tool柠衅，可以收集JVM相關(guān)的運行數(shù)據(jù)皮仁；

• jinfo：Configuration Info for Java，顯示JVM配置信息菲宴；

• jmap：Memory Map for Java贷祈，用于生成JVM的內(nèi)存快照；

• jhat：JVM Heap Dump Browser喝峦，用于分析heapdump文件势誊，它可以建立一個http/html服務(wù)，使用者可以在瀏覽器上查看分析結(jié)果谣蠢；

• jstack：Stack Trace for Java粟耻，顯示JVM的線程快照。

接下來就針對這幾個命令的使用做相關(guān)分析漩怎。

jps

列出正在運行的虛擬機進(jìn)程勋颖，并顯示虛擬機執(zhí)行主類名稱以及這些進(jìn)程的本地虛擬機唯一id（Local Virtual Machine Identifier，簡稱LVMID）勋锤。相比其他命令來說饭玲，它的功能其實比較單一，但是它的使用頻率確實非常高的叁执，因為其他的JDK命令大多都需要輸入虛擬機進(jìn)程id茄厘。

注：看到這里小伙伴們可能就會比較困惑了，因為在大多數(shù)使用JDK命令時谈宛，我們都用的是pid（操作系統(tǒng)進(jìn)程id）啊次哈，那pid和LVMID到底有什么區(qū)別呢？其實吆录，很負(fù)責(zé)任的告訴你窑滞，對于本地虛擬機進(jìn)程來說，它倆無差別，用ps命令也可以查詢到哀卫，但是如果同時啟動多個虛擬機進(jìn)程無法根據(jù)進(jìn)程名稱定位時巨坊，jps命令就派上用場了，可以輸出主類名稱此改，通過主類名稱來區(qū)分趾撵。

jps命令格式：

jps命令格式

jps主要提供以下選項：

• -q
  只輸出LVMID，省略主類名稱共啃；

• -m
  輸出虛擬機進(jìn)程啟動時傳給主類函數(shù)的參數(shù)占调；

• -l
  輸出主類的完成package名稱或者jar包完整路徑名；

• -v
  輸出虛擬機啟動時的JVM參數(shù)

接下來我們來看看它的實際使用：

• 測試代碼：
  測試代碼

• 使用結(jié)果：
  jps使用結(jié)果

jstat

用于監(jiān)控虛擬機運行狀態(tài)信息移剪。它可以顯示本地或者遠(yuǎn)程虛擬機進(jìn)程的內(nèi)存究珊、垃圾收集、JIT編譯等運行數(shù)據(jù)挂滓。

jstat命令格式：

jstat命令格式

1. option：選項，jstat主要提供以下選項：

   • -class
     監(jiān)視類的裝載/卸載數(shù)量赶站、總空間以及類裝載所耗時間；

   • -gc
     監(jiān)視java heap情況纺念，包括eden區(qū)和兩個survivor區(qū)贝椿、old區(qū)、永久區(qū)等的容量陷谱，已用空間和GC時間等信息烙博；

   • -gccapacity
     監(jiān)視內(nèi)容與-gc基本是一致的，-gccapacity的輸出包括heap各個區(qū)域使用到的最大最小空間烟逊；

   • gcutil
     監(jiān)視內(nèi)容同樣與-gc基本一致渣窜，-gcutil的輸出主要是heap各個區(qū)域使用空間占總空間百分比；

   • gccause
     與-gcutil功能一致宪躯，但是會額外輸出導(dǎo)致上一次gc的原因乔宿；

   • gcnew
     監(jiān)視young區(qū)gc情況；

   • gcnewcapacity
     監(jiān)視內(nèi)容與-gcnew基本相同访雪，-gcnewcapacity的輸出包括使用到的最大最小空間详瑞；

   • -gcold
     監(jiān)視old區(qū)gc情況；

   • -gcoldcapacity
     監(jiān)視內(nèi)容與-gcold基本相同臣缀，-gcoldcapacity的輸出包括使用到的最大最小空間坝橡；

   • -gcpermcapacity
     輸出永久代使用到的最大最小空間；

   注：JDK 8廢除了永久代精置，引入了Metaspace计寇，這個命令在JDK 8的環(huán)境下就不能使用了，那要看元數(shù)據(jù)空間相關(guān)情況，使用-gcmetacapacity即可

   • -compiler
     輸出JIT編譯器編譯過的方法以及耗時等信息番宁；
   • -printcompilation
     輸出以及被JIT編譯的方法

2. vmid：虛擬機進(jìn)程id元莫，這時候小伙伴們肯定又要開始疑惑了，這個vmid與lvmid又有什么區(qū)別贝淤？其實對于本地虛擬機進(jìn)程柒竞，它倆沒任何區(qū)別，但是如果是遠(yuǎn)程虛擬機進(jìn)程播聪，它倆就有區(qū)別了朽基，遠(yuǎn)程虛擬機進(jìn)程vmid格式應(yīng)該是這樣：
   [protocol:][//] lvmid [@hostname[:port]/servername]；

3. interval：查詢時間間隔离陶；

4. count：查詢次數(shù)稼虎。

注：如果參數(shù)interval和count省略則代表只查詢一次；如果count省略的話招刨，就會一直查詢霎俩。來個簡單的例子：jstat -gcnewcapacity 41503 1000，表示輸出進(jìn)程41503的young區(qū)使用及gc情況沉眶，每1000ms輸出一次打却。

接下來就部分option給出實例，同時分析下輸出谎倔。

jstat使用

1. jstat -class <vmid>

   
   
   jstat -class輸出

   • Loaded：裝載的類的數(shù)量柳击；

   • Bytes：裝載類所占用的字節(jié)數(shù)；

   • Unloaded：卸載類數(shù)量片习；

   • Bytes：卸載類所占用的字節(jié)數(shù)捌肴；

   • Time：裝載和卸載類所花時間。

2. jstat -compiler <vmid>

   
   
   jstat -compiler輸出

   • Compiled：編譯任務(wù)執(zhí)行數(shù)量藕咏；

   • Failed：編譯任務(wù)執(zhí)行失敗數(shù)量状知；

   • Invalid：編譯任務(wù)執(zhí)行失效數(shù)量；

   • Time：編譯任務(wù)消耗時間孽查；

   • FailedType：最后一個編譯失敗任務(wù)的類型饥悴；

   • FailedMethod：最后一個編譯失敗任務(wù)所在的類及方法。

3. jstat -gc <vmid>

   
   
   jstat -gc輸出

   • S0C：young區(qū)中的第一個survivor區(qū)的大胸阅搿铺坞；

   • S1C：young區(qū)中的第二個survivor區(qū)的大小洲胖；

   • S0U：young區(qū)中的第一個survivor區(qū)目前已使用空間济榨；

   • S1U：young區(qū)中的第二個survivor區(qū)目前已使用空間；

   • EC：young區(qū)中的eden區(qū)的大新逃场擒滑；

   • EU：young區(qū)中的eden區(qū)目前已使用空間腐晾；

   • OC：old區(qū)的大小丐一；

   • OU：old區(qū)目前已使用空間藻糖；

   • MC：元數(shù)據(jù)區(qū)大小库车；

   • MU：元數(shù)據(jù)區(qū)使用大芯奁狻；

   • CCSC：壓縮類空間大心堋洋满；

   • CCSU：壓縮類空間使用大小珍坊；

   • YGC：young gc次數(shù)牺勾；

   • YGCT：young gc消耗時間；

   • FGC：full gc次數(shù)阵漏；

   • FGCT：full gc消耗時間驻民；

   • GCT：gc消耗時間。

4. jstat -gcutil <vmid>

   
   
   jstat -gcutil輸出

   • S0：young區(qū)中的第一個survivor區(qū)的使用比例履怯；

   • S1：young區(qū)中的第二個survivor區(qū)的使用比例回还；

   • E：young區(qū)中的eden區(qū)的使用比例；

   • O：old區(qū)使用比例叹洲；

   • M：元數(shù)據(jù)區(qū)使用比例懦趋；

   • CCS：壓縮類空間使用比例；

   • YGC：young gc次數(shù)疹味；

   • YGCT：young gc消耗時間；

   • FGC：full gc次數(shù)帜篇；

   • FGCT：full gc消耗時間糙捺；

   • GCT：gc消耗時間。

5. jstat -gccapacity <vmid>

   
   
   jstat -gccapacity輸出

   • NGCMN：young區(qū)最小容量笙隙；

   • NGCMX：young區(qū)最大容量洪灯；

   • NGC：當(dāng)前young區(qū)容量；

   • S0C：young區(qū)中的第一個survivor區(qū)的大芯固怠签钩；

   • S1C：young區(qū)中的第二個survivor區(qū)的大小坏快；

   • EC：young區(qū)中的eden區(qū)的大星﹂荨；

   • OGCMN：old區(qū)最小容量莽鸿；

   • OGCMX：old區(qū)最大容量昧旨；

   • OGC：當(dāng)前old區(qū)大惺案；

   • OC：當(dāng)前old區(qū)的大型梦帧蒋得；

   • MCMN：元數(shù)據(jù)區(qū)最小容量；

   • MCMX：元數(shù)據(jù)區(qū)最大容量乒疏；

   • MC：當(dāng)前元數(shù)據(jù)區(qū)大卸钛谩；

   • CCSMN：壓縮類空間最小容量怕吴；

   • CCSMX：壓縮類空間最大容量窍侧；

   • CCSC：當(dāng)前壓縮類空間大小械哟；

   • YGC：young gc次數(shù)疏之；

   • FGC：old gc次數(shù)。

6. jstat -gcnew <vmid>

   
   
   jstat -gcnew輸出

   • S0C：young區(qū)中的第一個survivor區(qū)的大邢九亍锋爪；

   • S1C：young區(qū)中的第二個survivor區(qū)的大小爸业；

   • S0U：young區(qū)中的第一個survivor區(qū)目前已使用空間其骄；

   • S1U：young區(qū)中的第二個survivor區(qū)目前已使用空間；

   • TT：對象在young區(qū)存活的次數(shù)扯旷；

   • MTT：對象在young區(qū)存活的最大次數(shù)拯爽；

   • DSS：期望survivor區(qū)大小钧忽；

   • EC：young區(qū)中的eden區(qū)的大刑号凇；

   • EU：young區(qū)中的eden區(qū)目前已使用空間耸黑；

   • YGC：young gc次數(shù)桃煎；

   • YGCT：young gc消耗時間。

7. jstat -gcold <vmid>

   
   
   jstat -gcold輸出

   • MC：元數(shù)據(jù)空間大写罂为迈；

   • MU：元數(shù)據(jù)空間使用大小缺菌；

   • CCSC：壓縮類空間大泻；

   • CCSU：壓縮類空間使用大邪橛簟耿战；

   • OC：old區(qū)大小蛾绎；

   • OU：old區(qū)使用大欣セ鸦列；

   • YGC：young gc次數(shù)；

   • FGC：full gc次數(shù)鹏倘；

   • FGCT：full gc消耗時間薯嗤；

   • GCT：gc消耗時間。

8. jstat -gcmetacapacity <vmid>

   
   
   jstat -gcmetacapacity輸出

   • MCMN：元數(shù)據(jù)區(qū)最小容量纤泵；

   • MCMX：元數(shù)據(jù)區(qū)最大容量骆姐；

   • MC：元數(shù)據(jù)區(qū)大小捏题；

   • CCSMN：壓縮類空間最小容量玻褪；

   • CCSMX：壓縮類空間最大容量；

   • CCSC：壓縮類空間大泄带射；

   • YGC：young gc次數(shù)；

   • FGC：full gc次數(shù)循狰；

   • FGCT：full gc消耗時間窟社；

   • GCT：gc消耗時間。

9. jstat -printcompilation <vmid>

   
   
   jstat -printcompilation輸出

   • Compiled：編譯方法數(shù)量绪钥；

   • Size：編譯方法的字節(jié)碼數(shù)量灿里；

   • Type：編譯方法的編譯類型；

   • Method：方法名稱程腹。

針對young區(qū)和old區(qū)相關(guān)capacity命令在這里就不做詳細(xì)分析了匣吊，有興趣的小伙伴自行敲一敲命令運行下，至于輸出的表格列含義在前幾個命令詳細(xì)介紹中基本上都包括在內(nèi)了寸潦。

注：在使用jstat命令輸出的容量的單位是字節(jié)色鸳。

jinfo

用于實時查看和調(diào)整虛擬機參數(shù)。

jinfo命令格式

jinfo命令格式

1. option：選項见转，jinfo主要提供以下選項：

   • -flag <name>
     輸出指定JVM參數(shù)值缕碎；

   • -flag [+|-]<name>
     啟用或禁用指定JVM參數(shù)；

   • -flag <name>=<value>
     設(shè)置指定JVM參數(shù)值池户；

   • -flags
     輸出所有JVM參數(shù)

   • -sysprops
     輸出Java系統(tǒng)屬性；

   • <no option>
     不指定選項則輸出所有的虛擬機參數(shù)和Java系統(tǒng)屬性

2. pid：需要查看或者調(diào)整虛擬機參數(shù)的進(jìn)程id

接下來我們來看看它的實際使用：

jinfo使用結(jié)果

jmap

用于生成堆內(nèi)存快照（heapdump或者dump文件）凡怎。當(dāng)然校焦，如果不想使用jmap命令，也可以使用JVM參數(shù)來生成：

• -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError统倒，如果虛擬機在出現(xiàn)OutOfMemory異常后生成dump文件寨典；

• -XX:+HeapDumpOnCtrlBreak，使用ctrl + break鍵讓虛擬機生成dump文件房匆。

當(dāng)然耸成，還有一種更暴力的方式就是在linux系統(tǒng)下报亩，kill -3也可以讓虛擬機生成dump文件。

jmap命令格式

jmap命令格式

1. option：選項，jmap主要提供以下選項：

   • -dump
     生成Java堆內(nèi)存快照花竞，使用格式為：-dump:[live, ]format=b,file=<filename>劲件，使用hprof二進(jìn)制形式，輸出jvm的heap內(nèi)容到文件<filename>约急，live子參數(shù)是可選的零远，如果指定live選項，就只dump出存活的對象厌蔽；

   • finalizerinfo
     顯示在F-Queue中等待Finalizer線程執(zhí)行finalize方法的對象牵辣；

   • -heap
     顯示heap詳細(xì)信息，比如使用哪種回收器奴饮、參數(shù)配置纬向、分代狀態(tài)等；

   • histo
     顯示每個class的實例數(shù)目拐云，內(nèi)存占用罢猪，類全名信息。VM的內(nèi)部類名字開頭會加上前綴“*”.叉瘩，如果帶上live子參數(shù)膳帕，則只統(tǒng)計活的對象數(shù)量；

   • -permstat
     以ClassLoader為統(tǒng)計口徑顯示永久代內(nèi)存狀態(tài)薇缅，需要注意的是危彩，JDK 8將該option替換成了-clstats；

   • -F
     強制生成dump文件泳桦，當(dāng)虛擬機進(jìn)程對-dump選項沒有響應(yīng)時可以使用汤徽。

2. pid：需要生成dump文件的進(jìn)程id

dump文件在這里我就不做演示了，給一個簡單的使用吧：

jmap -histo輸出

從輸出的結(jié)果可以清晰的看出每一個class的實例數(shù)目以及內(nèi)存占用情況灸撰。

jstack

用戶生成虛擬機當(dāng)前時刻的線程快照（threaddump/javacore文件）谒府。線程快照就是當(dāng)前虛擬機內(nèi)每一條線程正在執(zhí)行的方法堆棧集合，生成線程快照的目的也就是為了定位線程出現(xiàn)長時間卡頓的原因浮毯。

jstack命令格式

jstack命令格式

1. option：選項，jstack主要提供以下選項：

   • -F
     當(dāng)線程出現(xiàn)長時間卡頓的時候债蓝，強制輸出線程堆棧壳鹤；

   • -l
     除堆棧外，顯示關(guān)于鎖的附加信息饰迹；

   • -m
     如果調(diào)用JNI方法芳誓，可以顯示C/C++的堆棧余舶。

2. pid：需要生成threaddump的進(jìn)程id。

簡單給一個使用吧還是：

jstack -l輸出

從輸出結(jié)果可以清晰的看到線程堆棧以及鎖相關(guān)信息锹淌。具體的怎么根據(jù)threaddump分析定位問題最近暫時沒有遇到匿值，等遇到了再出文詳細(xì)介紹啦~

jhat

與jmap命令搭配使用，分析jmap生成的dump文件葛圃。jhat內(nèi)置一個微型的HTTP/HTML服務(wù)器千扔，生成dump文件的分析結(jié)果后，可以在瀏覽器中進(jìn)行查看库正。其實這個命令在實際生產(chǎn)中使用比較少曲楚，為什么不用的原因我總結(jié)下來大概有兩點：第一呢，線上生產(chǎn)環(huán)境怎么可能允許你在線上機器直接分析dump文件啊~~~第二就是jhat的分析功能相比其他工具簡直是太簡陋了褥符。

它的使用也很簡單啊龙誊，jhat <dump文件名稱>，等分析完就打開瀏覽器訪問相應(yīng)的地址+端口就可以愉快的開始分析dump文件了喷楣。我在這里就不再做詳細(xì)使用實例分析啦趟大，有興趣的小伙伴們請自行嘗試~

寫在最后面

本文只是粗糙的介紹了怎么使用命令排查JVM問題，但是小伙伴們一定不要以為會命令就會排查了铣焊，一定要親自擼起袖子查幾輪問題才能熟練理解掌握逊朽，當(dāng)然我也會在后續(xù)出一些我排查線上問題的小文章啦~歡迎大家持續(xù)關(guān)注呀。