Jvm dump jstack jmap jstat 介绍与使用（内存与线程） 以及使用jstack定位问题

这个问题阿里经常问，参考：阿里面试 

结论：

(1)栈信息：jstack <pid>输出的信息。

(2)堆信息：jmap -dump <pid>输出的文件，

(3)jstat查看gc情况，jstat -gc  <PID> 间隔毫秒数 比如  jstat -gc 12345 5000  也就是每隔5秒打印进程12345的 gc情况

 

一、看一下 jstack

jstack -m <pid> >jvm_deadlocks.txt   jstack -l <pid> >jvm_listlocks.txt   参考资料 jstack - Stack Trace

使用top -H -p <pid>找出某进程中要分析的线程ID，然后将线程ID转换为16进制后，在线程dump文件中搜索相关信息

首先看一下我自己在项目中使用 jstack如何查询问题：

可以使用jstat查看 gc情况  jstat -gc  12345  5000 （jstat -gc 进程号  间隔毫秒数）

定位问题

(1) 首先 找到相应的进程 使用 ps -ef | grep 'com.sankuai.qcs.regulation.dispatch'

找到进程的ID;==>21980

(2) top -Hp 21980（查询耗时最高的线程)，发现有个线程确实不正常；

(3)jstack 21980 |grep '线程的16进制的ID'

注意 在第二步查到线程的ID之后，转换成16进制的。放在(3)里面； 

同事查的：

进入系统 使用 grep -n 'java.lang.Thread.State:BLOCKED' jstack.log -A5;

查询： 

 

Java通过jvm自己管理内存，同时Java提供了一些命令行工具，用于查看内存使用情况。
这里主要介绍一下jstat、jmap命令以及相关工具。 

很多情况下，都会出现dump这个字眼，java虚拟机jvm中也不例外，其中主要包括内存dump、线程dump。 

当发现应用内存溢出或长时间使用内存很高的情况下，通过内存dump进行分析可找到原因。

当发现cpu使用率很高时，通过线程dump定位具体哪个线程在做哪个工作占用了过多的资源。 

首先，内存dump是指通过jmap -dump <pid>输出的文件，而线程dump是指通过jstack <pid>输出的信息。

两个dump可以单独使用，也可以在特定场合下结合使用。 

在linux操作系统下（已安装jdk），执行jps命令，列出正在运行的java程序的进程ID。

 

使用top查看目前正在运行的进程使用系统资源情况。

 

其中进程号为24660的进程，jps输出列表和top列表中都出现，并且在top列表中显示是由java COMMAND启动的。

其中%MEM为2.9，说明占用系统内存为2.9%，当前系统大概8G内存；另外%CPU指的是当前进程使用CPU资源百分比；

 

二、看一下jmap:

使用  jmap -heap pid ，可以查看各个代的内存使用情况。

 jmap -heap 2083

  可以观察到New Generation（Eden Space，From Space，To Space）,tenured generation,Perm Generation的内存使用情况 

 jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof <pid>

  导出heap dump到文件heapdump.hprof

 

 jmap -histo 2083 ｜ jmap -histo:live 2083

 可以观察heap中所有对象的情况（heap中所有生存的对象的情况）。包括对象数量和所占空间大小。 

jmap输出的 class name结果中：

[C is a char[]
[S is a short[]
[I is a int[]
[B is a byte[]
[[I is a int[][] 

 

heap输出实例

$ jmap -heap 12264

JVM version is 25.65-b01

using parallel threads in the new generation.
using thread-local object allocation.
Concurrent Mark-Sweep GC

Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio         = 40
   MaxHeapFreeRatio         = 70
   MaxHeapSize              = 8388608000 (8000.0MB)
   NewSize                  = 2006515712 (1913.5625MB)
   MaxNewSize               = 2006515712 (1913.5625MB)
   OldSize                  = 90636288 (86.4375MB)
   NewRatio                 = 2
   SurvivorRatio            = 8
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)

Heap Usage:
New Generation (Eden + 1 Survivor Space):
   capacity = 1805910016 (1722.25MB)
   used     = 788045040 (751.5383148193359MB)
   free     = 1017864976 (970.7116851806641MB)
   43.637004779755316% used
Eden Space:
   capacity = 1605304320 (1530.9375MB)
   used     = 630378472 (601.1757583618164MB)
   free     = 974925848 (929.7617416381836MB)
   39.26847166274367% used
From Space:
   capacity = 200605696 (191.3125MB)
   used     = 157666568 (150.36255645751953MB)
   free     = 42939128 (40.94994354248047MB)
   78.59525982751757% used
To Space:
   capacity = 200605696 (191.3125MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 200605696 (191.3125MB)
   0.0% used
concurrent mark-sweep generation:
   capacity = 6382092288 (6086.4375MB)
   used     = 4612472232 (4398.79630279541MB)
   free     = 1769620056 (1687.6411972045898MB)
   72.27210174745753% used

18841 interned Strings occupying 1633048 bytes. 

 

【内存dump】

jmap –dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>

参考资料：jmap - Memory Map 

将生成的heap.bin文件，使用ha456.jar工具打开分析。java -jar -Xmx3000m ha456.jar

三、jstat查看 gc实时执行情况

jstat命令命令格式：

jstat [Options] vmid [interval] [count]

 

命令参数说明：

Options，一般使用 -gcutil 或  -gc 查看gc 情况

pid，当前运行的 java进程号 
interval，间隔时间，单位为秒或者毫秒 
count，打印次数，如果缺省则打印无数次

 

Options 参数如下：

-gc：统计 jdk gc时 heap信息，以使用空间字节数表示

-gcutil：统计 gc时， heap情况，以使用空间的百分比表示

-class：统计 class loader行为信息

-compile：统计编译行为信息

-gccapacity：统计不同 generations（新生代，老年代，持久代）的 heap容量情况

-gccause：统计引起 gc的事件

-gcnew：统计 gc时，新生代的情况

-gcnewcapacity：统计 gc时，新生代 heap容量

-gcold：统计 gc时，老年代的情况

-gcoldcapacity：统计 gc时，老年代 heap容量

-gcpermcapacity：统计 gc时， permanent区 heap容量

 

示例 

  $ jstat -gc 12538 5000

每5 秒一次显示进程号为 12538的 java进程的 GC情况，结果如下图：

 

 

结果说明

标志	说明
S0C	年轻代中第一个survivor区的容量 (字节)
S1C	年轻代中第二个survivor区的容量 (字节)
S0U	年轻代中第一个survivor区目前已使用空间 (字节)
S1U	年轻代中第二个survivor区目前已使用空间 (字节)
EC	年轻代中Eden的容量 (字节)
EU	年轻代中Eden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区已使用的占当前容量百分比
S1	年轻代中第二个survivor区已使用的占当前容量百分比
E	年轻代中Eden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区的最大容量 (字节)
S1CMX	年轻代中第二个survivor区的最大容量 (字节)
ECMX	年轻代中Eden的最大容量 (字节)
DSS	当前需要survivor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

 

 

jstatd 启动jvm 监控服务

它是一个基于 rmi的应用，向远程机器提供本机 jvm应用程序的信息。默认端口 1099。

  $ jstatd -J-Djava.security.policy=my.policy

 

my.policy文件需要自己建立，是安全策略文件，因为 jdk对 jvm做了 jaas的安全检测，所以我们必须设置一些策略，使 jstatd被允许作网络操作，内容如下：

grant codebase " file:$JAVA_HOME/lib/tools.jar " {

    permission java.security.AllPermission;

};

 

 

二、jmap查看各个代的内存使用

jmap 可以从 core文件或进程中获得内存的具体匹配情况，包括 Heap size, Perm size等等。

 

jmap命令格式：

     jmap [ option ] <pid> | <executable core> | <[server-id@]remote-hostname-or-IP>

 

1）参数说明  

pid：java进程 id

executable：产生 core dump的 java可执行程序

core：core dump文件

remote-hostname-or-IP：远程 debug服务的主机名或 ip

server-id：远程 debug服务的 id  

2） option参数：

-heap 

打印heap的概要信息，GC 使用的算法，heap的配置及使用情况 . 

-histo[:live] 

打印jvm heap 的直方图。输出类名、每个类的实例数目、对象占用大小。 VM的内部类名字开头会加上前缀 ”*”. 

如果加上live 则只统计活的对象数量。 

-dump:[live,]format=b,file=<filename> 

使用hprof二进制形式，导出heap 内容到文件filename。

假如指定live 选项，那么只输出活的对象到文件 .  

-finalizerinfo 

打印正等候回收的对象的信息 .

 

-permstat 

打印classload 和jvm heap 持久代的信息。

包含每个classloader 的名字、是否存活、地址、父 classloade、加载的 class数量、内部 String的数量和占用内存数。

 

-F

当pid没有响应的时候，与-dump或者 -histo共同使用，强制生成 dump文件或 histo信息 . 在这个模式下 ,live子参数无效 . 

 

-J

传递参数给启动jmap 的jvm.

64位机上使用需要使用如下方式： jmap -J-d64 -heap pid

 

jmap 相关工具

  jmap dump生成的 heap dump文件，可以使用 IBM HeapAnalyzer分析工具分析

  下载：

https://www.ibm.com/developerworks/community/groups/service/html/communityview?communityUuid=4544bafe-c7a2-455f-9d43-eb866ea60091

 

  运行：java –Xmx800m –jar ha456.jar 

 

三、jstack和 jinfo分析java core文件

jstack工具可以用来获得 core文件的 java stack和 native stack的信息，从而可以知道 java程序是如何崩溃和在程序何处发生问题。

另外，jstack 工具还可以附属到正在运行的 java程序中，看到 java程序的 java stack和native stack 的信息，如果现在运行的 java程序呈现 hung的状态， jstack是非常有用的。

命令格式：$ jstack pid 

jinfo可以从 core文件里面知道崩溃的 Java应用程序的配置信息。

命令额格式：$ jinfo pid