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Java常用命令：jps、jstack、jmap、jstat（带有实例教程）

【JVM】jstat命令详解---JVM的统计监测工具

 
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java进程的PID获取命令：

https://www.cnblogs.com/sxdcgaq8080/p/10734752.html

 

===========================================================

1.jstat命令简介

　　jstat命令可以查看堆内存各部分的使用量，以及加载类的数量。

　　命令的格式如下：

　　　　jstat [-命令选项] [vmid] [间隔时间/毫秒] [查询次数]

 

2.使用详情列表

 【以下的统计空间单位,未标明的  都是KB】

 

1>类加载统计

命令：

jstat -class 19570

结果：

解析：

Loaded:加载class的数量
Bytes：所占用空间大小
Unloaded：未加载数量
Bytes:未加载占用空间
Time：时间

 

 

2>编译统计

 命令：

jstat -compiler 19570

 

结果：

解析：

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Compiled：编译数量。
Failed：失败数量
Invalid：不可用数量
Time：时间
FailedType：失败类型
FailedMethod：失败的方法
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3>垃圾回收统计

命令：

jstat -gc 19570

结果：

解析：

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S0C：第一个幸存区的大小
S1C：第二个幸存区的大小
S0U：第一个幸存区的使用大小
S1U：第二个幸存区的使用大小
EC：伊甸园区的大小
EU：伊甸园区的使用大小
OC：老年代大小
OU：老年代使用大小
MC：方法区大小
MU：方法区使用大小
CCSC:压缩类空间大小
CCSU:压缩类空间使用大小
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

 

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4>堆内存统计

 命令：

jstat -gccapacity 19570

 

结果：

解析：

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NGCMN：新生代最小容量
NGCMX：新生代最大容量
NGC：当前新生代容量
S0C：第一个幸存区大小
S1C：第二个幸存区的大小
EC：伊甸园区的大小
OGCMN：老年代最小容量
OGCMX：老年代最大容量
OGC：当前老年代大小
OC:当前老年代大小
MCMN:最小元数据容量
MCMX：最大元数据容量
MC：当前元数据空间大小
CCSMN：最小压缩类空间大小
CCSMX：最大压缩类空间大小
CCSC：当前压缩类空间大小
YGC：年轻代gc次数
FGC：老年代GC次数
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5>新生代垃圾回收统计

 命令：

jstat -gcnew 19570

 

结果：

解析：

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S0C：第一个幸存区大小
S1C：第二个幸存区的大小
S0U：第一个幸存区的使用大小
S1U：第二个幸存区的使用大小
TT:对象在新生代存活的次数
MTT:对象在新生代存活的最大次数
DSS:期望的幸存区大小
EC：伊甸园区的大小
EU：伊甸园区的使用大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间
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6>新生代内存统计

 命令：

jstat -gcnewcapacity 19570

 

结果：

解析：

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NGCMN：新生代最小容量
NGCMX：新生代最大容量
NGC：当前新生代容量
S0CMX：最大幸存1区大小
S0C：当前幸存1区大小
S1CMX：最大幸存2区大小
S1C：当前幸存2区大小
ECMX：最大伊甸园区大小
EC：当前伊甸园区大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
FGC：老年代回收次数
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7>老年代垃圾回收统计

 命令：

jstat -gcold 19570

 

结果：

解析：

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MC：方法区大小
MU：方法区使用大小
CCSC:压缩类空间大小
CCSU:压缩类空间使用大小
OC：老年代大小
OU：老年代使用大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
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
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8>老年代内存统计

 命令：

 

jstat -gcoldcapacity 19570

 

结果：

 

解析：

 

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OGCMN：老年代最小容量
OGCMX：老年代最大容量
OGC：当前老年代大小
OC：老年代大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
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
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9>JDK7 下 永久代空间统计

 命令：

jstat -gcpermcapacity 19570

 

结果：

 

解析：

 

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PGCMN:最小永久代容量
PGCMX：最大永久代容量
PGC：当前新生成的永久代空间大小
PC ：永久代空间大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
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
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10>JDK8 下 元数据空间统计

 命令：

jstat -gcmetacapacity 7172

结果：

 MCMN       MCMX        MC       CCSMN      CCSMX       CCSC     YGC   FGC    FGCT     GCT
   0.0    33152.0    33152.0        0.0        0.0        0.0    12     0    0.000    0.736

解析：

 

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MCMN:最小元数据容量
MCMX：最大元数据容量
MC：当前元数据空间大小
CCSMN：最小压缩类空间大小
CCSMX：最大压缩类空间大小
CCSC：当前压缩类空间大小
YGC：年轻代垃圾回收次数
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
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11>总结垃圾回收统计

 命令：

 

jstat -gcutil 19570

 

结果：

 

解析：

 

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S0：幸存1区当前使用比例
S1：幸存2区当前使用比例
E：伊甸园区使用比例
O：老年代使用比例
M：元数据区使用比例
CCS：压缩使用比例
YGC：年轻代垃圾回收次数
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
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12>JVM编译方法统计

 

 命令：

jstat -printcompilation 19570

 

结果：

 

解析：

Compiled：最近编译方法的数量
Size：最近编译方法的字节码数量
Type：最近编译方法的编译类型。
Method：方法名标识。

 

Jstat –gc 4100 250 5 (java 7 )

S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节) 
S0U 年轻代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节) 
EC 年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节) 
EU 年轻代中Eden（伊甸园）目前已使用空间 (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 
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)

一、常用命令：

在JDK的bin目彔下,包含了java命令及其他实用工具。

jps:查看本机的Java中进程信息。

jstack:打印线程的栈信息,制作线程Dump。

jmap:打印内存映射,制作堆Dump。

jstat:性能监控工具。

jhat:内存分析工具。

jconsole:简易的可视化控制台。

jvisualvm:功能强大的控制台。

二、认识Java Dump：

什么是Java Dump？

Java虚拟机的运行时快照。将Java虚拟机运行时的状态和信息保存到文件。

线程Dump,包含所有线程的运行状态。纯文本格式。

堆Dump,包含线程Dump,幵包含所有堆对象的状态。二进制格式。

Java Dump有什么用？

补足传统Bug分析手段的不足: 可在任何Java环境使用;信息量充足。 针对非功能正确性的Bug,主要为:多线程幵发、内存泄漏。

制作Java Dump

使用Java虚拟机制作Dump

指示虚拟机在发生内存不足错误时,自动生成堆Dump

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

使用图形化工具制作Dump

使用JDK(1.6)自带的工具:Java VisualVM。

使用命令行制作Dump

jstack:打印线程的栈信息,制作线程Dump。

jmap:打印内存映射,制作堆Dump。

步骤：

  1. 检查虚拟机版本（java -version）
  2. 找出目标Java应用的进程ID（jps）
  3. 使用jstack命令制作线程Dump • Linux环境下使用kill命令制作线程Dump
  4. 使用jmap命令制作堆Dump

查看Java进程：jps

用法介绍
这里写图片描述
jps命令：显示所有进程号和短的类名称
这里写图片描述
Jps –q 命令：只显示进程号
这里写图片描述
Jps –l 用于传输主函数的完整路径
这里写图片描述
Jps –v 显示传递给Java虚拟机的参数（感觉这个命令才是完美，把虚拟机的一些参数全都打印出来）
这里写图片描述

查看线程堆栈命令：jstack命令

Jstack命令主要用来查看Java线程的调用堆栈的，可以用来分析线程问题(如死锁)。谈到线程，在Java里面，线程一共有6中状态

  • New 新建 ————- 不会出现在dump中
  • Runnable 正在运行中——–在虚拟机内执行
  • Blocked 阻塞————受阻塞，并等待监视器锁
  • Waiting 等待————无限期等待另一个线程执行特定操作
  • Timed_waiting 超时等待————有时限等待另一个线程的操作
  • Terminated 终止/结束————已退出的

Monitor
在多线程的 JAVA程序中，实现线程之间的同步，就要说说 Monitor。 Monitor是 Java中用以实现线程之间的互斥与协作的主要手段，它可以看成是对象或者 Class的锁。每一个对象都有，也仅有一个 monitor。下 面这个图，描述了线程和 Monitor之间关系，以 及线程的状态转换图：
这里写图片描述

进入区(Entrt Set):

表示线程通过synchronized要求获取对象的锁。如果对象未被锁住,则迚入拥有者;否则则在进入区等待。一旦对象锁被其他线程释放,立即参与竞争。

拥有者(The Owner):

表示某一线程成功竞争到对象锁。

等待区(Wait Set):

表示线程通过对象的wait方法,释放对象的锁,并在等待区等待被唤醒。

从图中可以看出，一个 Monitor在某个时刻，只能被一个线程拥有，该线程就是 “Active Thread”，而其它线程都是 “Waiting Thread”，分别在两个队列 “ Entry Set”和 “Wait Set”里面等候。在 “Entry Set”中等待的线程状态是 “Waiting for monitor entry”，而在 “Wait Set”中等待的线程状态是 “in Object.wait()”。 先看 “Entry Set”里面的线程。我们称被 synchronized保护起来的代码段为临界区。当一个线程申请进入临界区时，它就进入了 “Entry Set”队列。对应的 code就像：

synchronized(obj) {
.........

}

调用修饰
表示线程在方法调用时,额外的重要的操作。线程Dump分析的重要信息。修饰上方的方法调用。
locked <地址> 目标：使用synchronized申请对象锁成功,监视器的拥有者。
waiting to lock <地址> 目标：使用synchronized申请对象锁未成功,在迚入区等待。
waiting on <地址> 目标：使用synchronized申请对象锁成功后,释放锁幵在等待区等待。
parking to wait for <地址> 目标

locked

at oracle.jdbc.driver.PhysicalConnection.prepareStatement
- locked <0x00002aab63bf7f58> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection)
at oracle.jdbc.driver.PhysicalConnection.prepareStatement
- locked <0x00002aab63bf7f58> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection)
at com.jiuqi.dna.core.internal.db.datasource.PooledConnection.prepareStatement

通过synchronized关键字,成功获取到了对象的锁,成为监视器的拥有者,在临界区内操作。对象锁是可以线程重入的。

waiting to lock

at com.jiuqi.dna.core.impl.CacheHolder.isVisibleIn(CacheHolder.java:165)
- waiting to lock <0x0000000097ba9aa8> (a CacheHolder)
at com.jiuqi.dna.core.impl.CacheGroup$Index.findHolder
at com.jiuqi.dna.core.impl.ContextImpl.find
at com.jiuqi.dna.bap.basedata.common.util.BaseDataCenter.findInfo

通过synchronized关键字,没有获取到了对象的锁,线程在监视器的进入区等待。在调用栈顶出现,线程状态为Blocked。

waiting on

at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000da2defb0> (a WorkingThread)
at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingManager.getWorkToDo
- locked <0x00000000da2defb0> (a WorkingThread)
at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingThread.run

通过synchronized关键字,成功获取到了对象的锁后,调用了wait方法,进入对象的等待区等待。在调用栈顶出现,线程状态为WAITING或TIMED_WATING。

parking to wait for
park是基本的线程阻塞原语,不通过监视器在对象上阻塞。随concurrent包会出现的新的机制,不synchronized体系不同。

线程动作
线程状态产生的原因
runnable:状态一般为RUNNABLE。
in Object.wait():等待区等待,状态为WAITING或TIMED_WAITING。
waiting for monitor entry:进入区等待,状态为BLOCKED。
waiting on condition:等待区等待、被park。
sleeping:休眠的线程,调用了Thread.sleep()。

Wait on condition 该状态出现在线程等待某个条件的发生。具体是什么原因，可以结合 stacktrace来分析。 最常见的情况就是线程处于sleep状态，等待被唤醒。 常见的情况还有等待网络IO：在java引入nio之前，对于每个网络连接，都有一个对应的线程来处理网络的读写操作，即使没有可读写的数据，线程仍然阻塞在读写操作上，这样有可能造成资源浪费，而且给操作系统的线程调度也带来压力。在 NewIO里采用了新的机制，编写的服务器程序的性能和可扩展性都得到提高。 正等待网络读写，这可能是一个网络瓶颈的征兆。因为网络阻塞导致线程无法执行。一种情况是网络非常忙，几 乎消耗了所有的带宽，仍然有大量数据等待网络读 写；另一种情况也可能是网络空闲，但由于路由等问题，导致包无法正常的到达。所以要结合系统的一些性能观察工具来综合分析，比如 netstat统计单位时间的发送包的数目，如果很明显超过了所在网络带宽的限制 ; 观察 cpu的利用率，如果系统态的 CPU时间，相对于用户态的 CPU时间比例较高；如果程序运行在 Solaris 10平台上，可以用 dtrace工具看系统调用的情况，如果观察到 read/write的系统调用的次数或者运行时间遥遥领先；这些都指向由于网络带宽所限导致的网络瓶颈。（来自http://www.blogjava.net/jzone/articles/303979.html）

jstack 命令详解
这里写图片描述
简单介绍：

F当’jstack [-l] pid’没有相应的时候强制打印栈信息 -l长列表. 打印关于锁的附加信息,例如属于java.util.concurrent的ownable synchronizers列表. -m打印java和native c/c++框架的所有栈信息. -h | -help打印帮助信息 pid 需要被打印配置信息的java进程id,可以用jps查询.

第一个实战代码：

/**
 * Created by Cser_W on 2018/7/10.
 */
public class JstackDemo {
    public static void main(String[] args){
        while (true) {
            //do nothing
        }
    }
}

先利用 jps 查看进程号
这里写图片描述
利用jstack 进程号查看线程堆栈信息，如果发现自己写的代码一直处于Runnable状态，这有很大可能是自己写了个死循环。
第二个实战代码

/**
 * Created by Cser_W on 2018/7/10.
 */
public class JstackDemo1 {
    public static void main(String[] args){
        Thread thread = new Thread(new Thread1());
        thread.start();
    }
}
class Thread1 extends Thread {
    @Override
    public void run(){
        while (true) {
            System.out.println(1);
        }
    }
}

这里写图片描述
我们能看到：
线程的状态： WAITING 线程的调用栈 线程的当前锁住的资源： < < <0x00000000da380ee0>>> 线程当前等待的资源：< < <0x00000000da380ee0>>>

为什么同时锁住的等待同一个资源：
线程的执行中，先获得了这个对象的 Monitor（对应于 locked < <0x00000000da380ee0>>）。当执行到 obj.wait(), 线程即放弃了 Monitor的所有权，进入 “wait set”队列（对应于 waiting on < <0x00000000da380ee0>> ）。

死锁模拟实战

package com.wxy.test;

/**
 * Created by Cser_W on 2018/7/10.
 */
public class JstackDemo2 {
    public static void main(String[] args){
        Thread thread1 = new Thread(new DeadLockClass(true));
        Thread thread2 = new Thread((new DeadLockClass(false)));
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}
class DeadLockClass implements Runnable {
    public boolean flag;
    DeadLockClass(boolean flag) {
        this.flag = flag;
    }
    @Override
    public void run() {
        if (flag) {
            while (true) {
                synchronized (Suo.o1) {
                    System.out.println("o1" + Thread.currentThread().getName());
                    synchronized (Suo.o2) {
                        System.out.println("o2" + Thread.currentThread().getName());
                    }
                }
            }
        } else {
            while (true) {
                synchronized (Suo.o2) {
                    System.out.println("o2" + Thread.currentThread().getName());
                    synchronized (Suo.o1) {
                        System.out.println("o1" + Thread.currentThread().getName());
                    }
                }
            }
        }
    }
}
class Suo {
    static Object o1 = new Object();
    static Object o2 = new Object();
}

运行输出：
这里写图片描述
上图已经锁死，只要两个线程都启动起来，必定会发生死锁。这个时候赶紧拿jstack练手了
用jstack命令显示：
这里写图片描述

打印内存映射,制作堆Dump命令：Jmap

堆map的概述

堆Dump是反应Java堆使用情况的内存镜像，其中主要包括系统信息、虚拟机属性、完整的线程Dump、所有类和对象的状态等。 一般，在内存不足、GC异常等情况下，我们就会怀疑有内存泄露。这个时候我们就可以制作堆Dump来查看具体情况

用法摘要

Usage:
    jmap [option] <pid>
        (to connect to running process)
    jmap [option] <executable <core>
        (to connect to a core file)
    jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to remote debug server)

where <option> is one of:
    <none>               to print same info as Solaris pmap
    -heap                to print java heap summary
    -histo[:live]        to print histogram of java object heap; if the "live"
                         suboption is specified, only count live objects
    -permstat            to print permanent generation statistics
    -finalizerinfo       to print information on objects awaiting finalization
    -dump:<dump-options> to dump java heap in hprof binary format
                         dump-options:
                           live         dump only live objects; if not specified,
                                        all objects in the heap are dumped.
                           format=b     binary format
                           file=<file>  dump heap to <file>
                         Example: jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>
    -F                   force. Use with -dump:<dump-options> <pid> or -histo
                         to force a heap dump or histogram when <pid> does not
                         respond. The "live" suboption is not supported
                         in this mode.
    -h | -help           to print this help message
    -J<flag>             to pass <flag> directly to the runtime system

指定进程号(pid)的进程 jmap [ option ] 指定核心文件 jmap [ option ] 指定远程调试服务器jmap [ option ] [server-id@]
参数：
option 选项参数是互斥的(不可同时使用)。想要使用选项参数，直接跟在命令名称后即可。
pid 需要打印配置信息的进程ID。该进程必须是一个Java进程。想要获取运行的Java进程列表，你可以使用jps。
executable 产生核心dump的Java可执行文件。
core 需要打印配置信息的核心文件。
remote-hostname-or-IP 远程调试服务器的(请查看jsadebugd)主机名或IP地址。
server-id 可选的唯一id，如果相同的远程主机上运行了多台调试服务器，用此选项参数标识服务器。
选项:
如果使用不带选项参数的jmap打印共享对象映射，将会打印目标虚拟机中加载的每个共享对象的起始地址、映射大小以及共享对象文件的路径全称。这与Solaris的pmap工具比较相似。
-dump:[live,]format=b,file= 以hprof二进制格式转储Java堆到指定filename的文件中。live子选项是可选的。如果指定了live子选项，堆中只有活动的对象会被转储。想要浏览heap dump，你可以使用jhat(Java堆分析工具)读取生成的文件。
-finalizerinfo 打印等待终结的对象信息。
-heap 打印一个堆的摘要信息，包括使用的GC算法、堆配置信息和generation wise heap usage。
-histo[:live] 打印堆的柱状图。其中包括每个Java类、对象数量、内存大小(单位：字节)、完全限定的类名。打印的虚拟机内部的类名称将会带有一个’*’前缀。如果指定了live子选项，则只计算活动的对象。
-permstat 打印Java堆内存的永久保存区域的类加载器的智能统计信息。对于每个类加载器而言，它的名称、活跃度、地址、父类加载器、它所加载的类的数量和大小都会被打印。此外，包含的字符串数量和大小也会被打印。
-F 强制模式。如果指定的pid没有响应，请使用jmap -dump或jmap -histo选项。此模式下，不支持live子选项。
-h 打印帮助信息。
-help 打印帮助信息。
-J 指定传递给运行jmap的JVM的参数。

查看java 堆（heap）使用情况,执行命令：

Jmap –heap pid
这里写图片描述

查看堆内存(histogram)中的对象数量及大小。执行命令：

Jmap –histo pid
这里写图片描述

总结：
1. 如果程序内存不足或者频繁GC，很有可能存在内存泄露情况，这时候就要借助Java堆Dump查看对象的情况。
2.要制作堆Dump可以直接使用jvm自带的jmap命令
3.可以先使用jmap -heap命令查看堆的使用情况，看一下各个堆空间的占用情况。
4.使用jmap -histo:[live]查看堆内存中的对象的情况。如果有大量对象在持续被引用，并没有被释放掉，那就产生了内存泄露，就要结合代码，把不用的对象释放掉。
5.也可以使用 jmap -dump:format=b,file=命令将堆信息保存到一个文件中，再借助jhat命令查看详细内容
6.在内存出现泄露、溢出或者其它前提条件下，建议多dump几次内存，把内存文件进行编号归档，便于后续内存整理分析。

性能监控工具命令：jstat

用法讲解

jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

参数解释：
Option — 选项，我们一般使用 -gcutil 查看gc情况
vmid — VM的进程号，即当前运行的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
参数 interval 和 count 代表查询间隔和次数，如果省略这两个参数，说明只查询一次。

示例：
Jstat –gc 4100 250 5
这里写图片描述
上图中参数的意思：

S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S0U 年轻代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节)
EC 年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节)
EU 年轻代中Eden（伊甸园）目前已使用空间 (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
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)

Jstat –class 4100 250 5 显示加载class的数量，及所占空间等信息。
这里写图片描述

Loaded 装载的类的数量
Unloaded 卸载类的数量
Bytes 卸载类的字节数
Time 装载和卸载类所花费的时间

jstat -compiler 显示VM实时编译的数量等信息
这里写图片描述

Compiled 编译任务执行数量
Invalid 编译任务执行失效数量
Time 编译任务消耗时间
FailedType 最后一个编译失败任务的类型
FailedMethod 最后一个编译失败任务所在的类及方法

Jstat –gccapacity 4100
这里写图片描述

NGCMN 年轻代(young)中初始化(最小)的大小(字节)
NGC 年轻代(young)中当前的容量 (字节)
S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节)
S1C 年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节)
EC 年轻代中Eden（伊甸园）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)
OC Old代的容量 (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)
PC Perm(持久代)的容量 (字节)
YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数
FGC 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数

jstack是java虚拟机自带的一种堆栈跟踪工具。

功能

jstack用于生成java虚拟机当前时刻的线程快照。线程快照是当前java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，如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致的长时间等待等。 线程出现停顿的时候通过jstack来查看各个线程的调用堆栈，就可以知道没有响应的线程到底在后台做什么事情，或者等待什么资源。 如果java程序崩溃生成core文件，jstack工具可以用来获得core文件的java stack和native stack的信息，从而可以轻松地知道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，看到当时运行的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。

 

So,jstack命令主要用来查看Java线程的调用堆栈的，可以用来分析线程问题（如死锁）。

线程状态

想要通过jstack命令来分析线程的情况的话，首先要知道线程都有哪些状态，下面这些状态是我们使用jstack命令查看线程堆栈信息时可能会看到的线程的几种状态：

NEW,未启动的。不会出现在Dump中。

RUNNABLE,在虚拟机内执行的。

BLOCKED,受阻塞并等待监视器锁。

WATING,无限期等待另一个线程执行特定操作。

TIMED_WATING,有时限的等待另一个线程的特定操作。

TERMINATED,已退出的。

Monitor

在多线程的 JAVA程序中，实现线程之间的同步，就要说说 Monitor。 Monitor是 Java中用以实现线程之间的互斥与协作的主要手段，它可以看成是对象或者 Class的锁。每一个对象都有，也仅有一个 monitor。下 面这个图，描述了线程和 Monitor之间关系，以 及线程的状态转换图：

thread

进入区(Entrt Set):表示线程通过synchronized要求获取对象的锁。如果对象未被锁住,则迚入拥有者;否则则在进入区等待。一旦对象锁被其他线程释放,立即参与竞争。

拥有者(The Owner):表示某一线程成功竞争到对象锁。

等待区(Wait Set):表示线程通过对象的wait方法,释放对象的锁,并在等待区等待被唤醒。

从图中可以看出，一个 Monitor在某个时刻，只能被一个线程拥有，该线程就是 “Active Thread”，而其它线程都是 “Waiting Thread”，分别在两个队列 “ Entry Set”和 “Wait Set”里面等候。在 “Entry Set”中等待的线程状态是 “Waiting for monitor entry”，而在 “Wait Set”中等待的线程状态是 “in Object.wait()”。 先看 “Entry Set”里面的线程。我们称被 synchronized保护起来的代码段为临界区。当一个线程申请进入临界区时，它就进入了 “Entry Set”队列。对应的 code就像：

synchronized(obj) {
.........

}

调用修饰

表示线程在方法调用时,额外的重要的操作。线程Dump分析的重要信息。修饰上方的方法调用。

locked <地址> 目标：使用synchronized申请对象锁成功,监视器的拥有者。

waiting to lock <地址> 目标：使用synchronized申请对象锁未成功,在迚入区等待。

waiting on <地址> 目标：使用synchronized申请对象锁成功后,释放锁幵在等待区等待。

parking to wait for <地址> 目标

locked

at oracle.jdbc.driver.PhysicalConnection.prepareStatement
- locked <0x00002aab63bf7f58> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection)
at oracle.jdbc.driver.PhysicalConnection.prepareStatement
- locked <0x00002aab63bf7f58> (a oracle.jdbc.driver.T4CConnection)
at com.jiuqi.dna.core.internal.db.datasource.PooledConnection.prepareStatement

通过synchronized关键字,成功获取到了对象的锁,成为监视器的拥有者,在临界区内操作。对象锁是可以线程重入的。

waiting to lock

at com.jiuqi.dna.core.impl.CacheHolder.isVisibleIn(CacheHolder.java:165)
- waiting to lock <0x0000000097ba9aa8> (a CacheHolder)
at com.jiuqi.dna.core.impl.CacheGroup$Index.findHolder
at com.jiuqi.dna.core.impl.ContextImpl.find
at com.jiuqi.dna.bap.basedata.common.util.BaseDataCenter.findInfo

通过synchronized关键字,没有获取到了对象的锁,线程在监视器的进入区等待。在调用栈顶出现,线程状态为Blocked。

waiting on

at java.lang.Object.wait(Native Method)
- waiting on <0x00000000da2defb0> (a WorkingThread)
at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingManager.getWorkToDo
- locked <0x00000000da2defb0> (a WorkingThread)
at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingThread.run

通过synchronized关键字,成功获取到了对象的锁后,调用了wait方法,进入对象的等待区等待。在调用栈顶出现,线程状态为WAITING或TIMED_WATING。

parking to wait for

park是基本的线程阻塞原语,不通过监视器在对象上阻塞。随concurrent包会出现的新的机制,不synchronized体系不同。

线程动作

线程状态产生的原因

runnable:状态一般为RUNNABLE。

in Object.wait():等待区等待,状态为WAITING或TIMED_WAITING。

waiting for monitor entry:进入区等待,状态为BLOCKED。

waiting on condition:等待区等待、被park。

sleeping:休眠的线程,调用了Thread.sleep()。

Wait on condition 该状态出现在线程等待某个条件的发生。具体是什么原因，可以结合 stacktrace来分析。 最常见的情况就是线程处于sleep状态，等待被唤醒。 常见的情况还有等待网络IO：在java引入nio之前，对于每个网络连接，都有一个对应的线程来处理网络的读写操作，即使没有可读写的数据，线程仍然阻塞在读写操作上，这样有可能造成资源浪费，而且给操作系统的线程调度也带来压力。在 NewIO里采用了新的机制，编写的服务器程序的性能和可扩展性都得到提高。 正等待网络读写，这可能是一个网络瓶颈的征兆。因为网络阻塞导致线程无法执行。一种情况是网络非常忙，几 乎消耗了所有的带宽，仍然有大量数据等待网络读 写；另一种情况也可能是网络空闲，但由于路由等问题，导致包无法正常的到达。所以要结合系统的一些性能观察工具来综合分析，比如 netstat统计单位时间的发送包的数目，如果很明显超过了所在网络带宽的限制 ; 观察 cpu的利用率，如果系统态的 CPU时间，相对于用户态的 CPU时间比例较高；如果程序运行在 Solaris 10平台上，可以用 dtrace工具看系统调用的情况，如果观察到 read/write的系统调用的次数或者运行时间遥遥领先；这些都指向由于网络带宽所限导致的网络瓶颈。（来自http://www.blogjava.net/jzone/articles/303979.html）

线程Dump的分析

原则

结合代码阅读的推理。需要线程Dump和源码的相互推导和印证。

造成Bug的根源往往丌会在调用栈上直接体现,一定格外注意线程当前调用之前的所有调用。

入手点

进入区等待

"d&a-3588" daemon waiting for monitor entry [0x000000006e5d5000]
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at com.jiuqi.dna.bap.authority.service.UserService$LoginHandler.handle()
- waiting to lock <0x0000000602f38e90> (a java.lang.Object)
at com.jiuqi.dna.bap.authority.service.UserService$LoginHandler.handle()

线程状态BLOCKED,线程动作wait on monitor entry,调用修饰waiting to lock总是一起出现。表示在代码级别已经存在冲突的调用。必然有问题的代码,需要尽可能减少其发生。

同步块阻塞

一个线程锁住某对象,大量其他线程在该对象上等待。

"blocker" runnable
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at com.jiuqi.hcl.javadump.Blocker$1.run(Blocker.java:23)
- locked <0x00000000eb8eff68> (a java.lang.Object)
"blockee-11" waiting for monitor entry
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at com.jiuqi.hcl.javadump.Blocker$2.run(Blocker.java:41)
- waiting to lock <0x00000000eb8eff68> (a java.lang.Object)
"blockee-86" waiting for monitor entry
java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
at com.jiuqi.hcl.javadump.Blocker$2.run(Blocker.java:41)
- waiting to lock <0x00000000eb8eff68> (a java.lang.Object)

持续运行的IO IO操作是可以以RUNNABLE状态达成阻塞。例如:数据库死锁、网络读写。 格外注意对IO线程的真实状态的分析。 一般来说,被捕捉到RUNNABLE的IO调用,都是有问题的。

以下堆栈显示： 线程状态为RUNNABLE。 调用栈在SocketInputStream或SocketImpl上,socketRead0等方法。 调用栈包含了jdbc相关的包。很可能发生了数据库死锁

"d&a-614" daemon prio=6 tid=0x0000000022f1f000 nid=0x37c8 runnable
[0x0000000027cbd000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
at java.net.SocketInputStream.read(Unknown Source)
at oracle.net.ns.Packet.receive(Packet.java:240)
at oracle.net.ns.DataPacket.receive(DataPacket.java:92)
at oracle.net.ns.NetInputStream.getNextPacket(NetInputStream.java:172)
at oracle.net.ns.NetInputStream.read(NetInputStream.java:117)
at oracle.jdbc.driver.T4CMAREngine.unmarshalUB1(T4CMAREngine.java:1034)
at oracle.jdbc.driver.T4C8Oall.receive(T4C8Oall.java:588)

分线程调度的休眠

正常的线程池等待

"d&a-131" in Object.wait()
java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingManager.getWorkToDo(WorkingManager.java:322)
- locked <0x0000000313f656f8> (a com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingThread)
at com.jiuqi.dna.core.impl.WorkingThread.run(WorkingThread.java:40)

可疑的线程等待

"d&a-121" in Object.wait()
java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
at java.lang.Object.wait(Native Method)
at java.lang.Object.wait(Object.java:485)
at com.jiuqi.dna.core.impl.AcquirableAccessor.exclusive()
- locked <0x00000003011678d8> (a com.jiuqi.dna.core.impl.CacheGroup)
at com.jiuqi.dna.core.impl.Transaction.lock()

入手点总结

wait on monitor entry： 被阻塞的,肯定有问题

runnable ： 注意IO线程

in Object.wait()： 注意非线程池等待

使用

想要学习一个命令，先来看看帮助，使用jstack -help查看帮助：

hollis@hos:~$ jstack -help
Usage:
    jstack [-l] <pid>
        (to connect to running process)
    jstack -F [-m] [-l] <pid>
        (to connect to a hung process)
    jstack [-m] [-l] <executable> <core>
        (to connect to a core file)
    jstack [-m] [-l] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to a remote debug server)

Options:
    -F  to force a thread dump. Use when jstack <pid> does not respond (process is hung)
    -m  to print both java and native frames (mixed mode)
    -l  long listing. Prints additional information about locks
    -h or -help to print this help message

-F当’jstack [-l] pid’没有相应的时候强制打印栈信息 -l长列表. 打印关于锁的附加信息,例如属于java.util.concurrent的ownable synchronizers列表. -m打印java和native c/c++框架的所有栈信息. -h | -help打印帮助信息 pid 需要被打印配置信息的java进程id,可以用jps查询.

首先，我们分析这么一段程序的线程情况：

/**
 * @author hollis
 */
public class JStackDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            //Do Nothing
        }
    }
}

先是有jps查看进程号：

hollis@hos:~$ jps
29788 JStackDemo1
29834 Jps
22385 org.eclipse.equinox.launcher_1.3.0.v20130327-1440.jar

然后使用jstack 查看堆栈信息：

hollis@hos:~$ jstack 29788
2015-04-17 23:47:31
...此处省略若干内容...
"main" prio=10 tid=0x00007f197800a000 nid=0x7462 runnable [0x00007f197f7e1000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
    at javaCommand.JStackDemo1.main(JStackDemo1.java:7)

我们可以从这段堆栈信息中看出什么来呢？我们可以看到，当前一共有一条用户级别线程,线程处于runnable状态，执行到JStackDemo1.java的第七行。 看下面代码：

/**
 * @author hollis
 */
public class JStackDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new Thread1());
        thread.start();
    }
}
class Thread1 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        while(true){
            System.out.println(1);
        }
    }
}

线程堆栈信息如下：

"Reference Handler" daemon prio=10 tid=0x00007fbbcc06e000 nid=0x286c in Object.wait() [0x00007fbbc8dfc000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
    at java.lang.Object.wait(Native Method)
    - waiting on <0x0000000783e066e0> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
    at java.lang.Object.wait(Object.java:503)
    at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:133)
    - locked <0x0000000783e066e0> (a java.lang.ref.Reference$Lock)

我们能看到：

线程的状态： WAITING 线程的调用栈 线程的当前锁住的资源： <0x0000000783e066e0> 线程当前等待的资源：<0x0000000783e066e0>

为什么同时锁住的等待同一个资源：

线程的执行中，先获得了这个对象的 Monitor（对应于 locked <0x0000000783e066e0>）。当执行到 obj.wait(), 线程即放弃了 Monitor的所有权，进入 “wait set”队列（对应于 waiting on <0x0000000783e066e0> ）。

死锁分析

学会了怎么使用jstack命令之后，我们就可以看看，如何使用jstack分析死锁了，这也是我们一定要掌握的内容。 啥叫死锁？ 所谓死锁： 是指两个或两个以上的进程在执行过程中，由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁，这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。 说白了，我现在想吃鸡蛋灌饼，桌子上放着鸡蛋和饼，但是我和我的朋友同时分别拿起了鸡蛋和病，我手里拿着鸡蛋，但是我需要他手里的饼。他手里拿着饼，但是他想要我手里的鸡蛋。就这样，如果不能同时拿到鸡蛋和饼，那我们就不能继续做后面的工作（做鸡蛋灌饼）。所以，这就造成了死锁。 看一段死锁的程序：

package javaCommand;
/**
 * @author hollis
 */
public class JStackDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new DeadLockclass(true));//建立一个线程
        Thread t2 = new Thread(new DeadLockclass(false));//建立另一个线程
        t1.start();//启动一个线程
        t2.start();//启动另一个线程
    }
}
class DeadLockclass implements Runnable {
    public boolean falg;// 控制线程
    DeadLockclass(boolean falg) {
        this.falg = falg;
    }
    public void run() {
        /**
         * 如果falg的值为true则调用t1线程
         */
        if (falg) {
            while (true) {
                synchronized (Suo.o1) {
                    System.out.println("o1 " + Thread.currentThread().getName());
                    synchronized (Suo.o2) {
                        System.out.println("o2 " + Thread.currentThread().getName());
                    }
                }
            }
        }
        /**
         * 如果falg的值为false则调用t2线程
         */
        else {
            while (true) {
                synchronized (Suo.o2) {
                    System.out.println("o2 " + Thread.currentThread().getName());
                    synchronized (Suo.o1) {
                        System.out.println("o1 "+Thread.currentThread().getName());}}}}}}classSuo{staticObject o1 =newObject();staticObject o2 =newObject();}

当我启动该程序时，我们看一下控制台：

thread_meitu_1

我们发现，程序只输出了两行内容，然后程序就不再打印其它的东西了，但是程序并没有停止。这样就产生了死锁。 当线程1使用synchronized锁住了o1的同时，线程2也是用synchronized锁住了o2。当两个线程都执行完第一个打印任务的时候，线程1想锁住o2，线程2想锁住o1。但是，线程1当前锁着o1，线程2锁着o2。所以两个想成都无法继续执行下去，就造成了死锁。

然后，我们使用jstack来看一下线程堆栈信息：

Found one Java-level deadlock:
=============================
"Thread-1":
  waiting to lock monitor 0x00007f0134003ae8 (object 0x00000007d6aa2c98, a java.lang.Object),
  which is held by "Thread-0"
"Thread-0":
  waiting to lock monitor 0x00007f0134006168 (object 0x00000007d6aa2ca8, a java.lang.Object),
  which is held by "Thread-1"

Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"Thread-1":
    at javaCommand.DeadLockclass.run(JStackDemo.java:40)
    - waiting to lock <0x00000007d6aa2c98> (a java.lang.Object)
    - locked <0x00000007d6aa2ca8> (a java.lang.Object)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
"Thread-0":
    at javaCommand.DeadLockclass.run(JStackDemo.java:27)
    - waiting to lock <0x00000007d6aa2ca8> (a java.lang.Object)
    - locked <0x00000007d6aa2c98> (a java.lang.Object)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

Found 1 deadlock.

哈哈，堆栈写的很明显，它告诉我们 Found one Java-level deadlock，然后指出造成死锁的两个线程的内容。然后，又通过 Java stack information for the threads listed above来显示更详细的死锁的信息。 他说

Thread-1在想要执行第40行的时候，当前锁住了资源<0x00000007d6aa2ca8>,但是他在等待资源<0x00000007d6aa2c98> Thread-0在想要执行第27行的时候，当前锁住了资源<0x00000007d6aa2c98>,但是他在等待资源<0x00000007d6aa2ca8> 由于这两个线程都持有资源，并且都需要对方的资源，所以造成了死锁。 原因我们找到了，就可以具体问题具体分析，解决这个死锁了。

其他

虚拟机执行Full GC时,会阻塞所有的用户线程。因此,即时获取到同步锁的线程也有可能被阻塞。 在查看线程Dump时,首先查看内存使用情况。

Jmap

jmap是JDK自带的工具软件，主要用于打印指定Java过程（或核心文件，远程调试服务器）的共享对象内存映射或堆内存细节。可以使用jmap生成堆转储。在Java命令学习系列（零） -常见命令及Java转储介绍状语从句：Java的命令学习系列（二） - Jstack。中分别有关于Java转储以及线程转储介绍的这篇文章主要介绍的Java的堆转储以及JAMP命令

 

什么是堆

堆Dump是反应Java堆使用情况的内存容量，其中主要包括系统信息，虚拟机属性，完整的线程Dump，所有类和对象的状态等。一般，在内存不足，GC异常等情况下，我们就会怀疑有内存容量。这个时候我们就可以制作堆Dump来查看具体情况。分析原因。

基础知识

Java虚拟机的内存组成以及堆内存介绍 Java GC工作原理常见内存错误：

的OutOfMemoryError年老代内存不足。
的OutOfMemoryError：PermGen的空间永久代内存不足。
OutOfMemoryError异常：GC开销超限垃圾回收时间占用系统运行时间的98％或以上。

映射

用法摘要

Usage:
    jmap [option] <pid>
        (to connect to running process)
    jmap [option] <executable <core>
        (to connect to a core file)
    jmap [option] [server_id@]<remote server IP or hostname>
        (to connect to remote debug server)

where <option> is one of:
    <none>               to print same info as Solaris pmap
    -heap                to print java heap summary
    -histo[:live]        to print histogram of java object heap; if the "live"
                         suboption is specified, only count live objects
    -permstat            to print permanent generation statistics
    -finalizerinfo       to print information on objects awaiting finalization
    -dump:<dump-options> to dump java heap in hprof binary format
                         dump-options:
                           live         dump only live objects; if not specified,
                                        all objects in the heap are dumped.
                           format=b     binary format
                           file=<file>  dump heap to <file>
                         Example: jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin <pid>
    -F                   force. Use with -dump:<dump-options> <pid> or -histo
                         to force a heap dump or histogram when <pid> does not
                         respond. The "live" suboption is not supported
                         in this mode.
    -h | -help           to print this help message
    -J<flag>             to pass <flag> directly to the runtime system

指定进程号（pid）的进程jmap [选项] 指定核心文件jmap [选项] 指定远程调试服务器jmap [选项] [server-id @]

参数：

选项选项参数是互斥的（不可同时使用）。想要使用选项参数，直接跟在命令名称后即可。
PID需要打印配置信息的进程ID。该进程必须是一个爪哇进程。想要获取运行的Java进程列表，您可以使用jps。
可执行文件生成
核心转储的Java替换文件。core需要打印配置信息的核心文件。remote
-hostname-or-IP远程调试服务器的（请查看jsadebugd）主机名或IP地址。
server-id可选的唯一id，如果相同的远程主机上运行了多台调试服务器，用此选项参数标识服务器。

选项：

<no option>如果使用不带选项参数的jmap打印共享对象映射，将打印目标虚拟机中加载的每个共享对象的起始地址，映射大小以及共享对象文件的路径全称。这与Solaris的pmap工具比较相似。
-dump:[live,]format=b,file=<filename>以hprof二进制格式转储Java堆到指定filename的文件中。live子选项是可选的。如果指定了live子选项，堆中只有活动的对象会被转储。想要浏览堆转储，你可以使用jhat （Java堆分析工具）读取生成的文件。
-finalizerinfo打印等待终结的对象信息。
-heap打印一个堆的摘要信息，包括使用的GC算法，堆配置信息和生成明智的堆用法。
-histo[:live]打印堆的柱状图。其中包括每一个Java类，对象数量，内存大小（单位：字节），完全限定的类名。打印的虚拟机内部的类名称将带有一个'*'替换。如果指定了live子选项，则只计算活动的对象。
-permstat打印Java堆内存的永久保存区域的类加载器的智能统计信息。对于每个类加载器而言，它的名称，活动度，地址，父类加载器，其所加载的类的数量和大小都会被打印。此外，包含的字符串数量和大小也会被打印。
-F强制模式。如果指定的PID没有响应，请使用JMAP突降或JMAP -histo选项。此模式下，不支持实时子选项。
-h打印帮助信息。
-help打印帮助信息。
-J<flag>指定传递给运行jmap的JVM的参数。

体现

查看java堆（heap）使用情况，执行命令：hollis@hos:~/workspace/design_apaas/apaasweb/control/bin$ jmap -heap 31846

Attaching to process ID 31846, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 24.71-b01

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

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      = 2082471936 (1986.0MB) //对应jvm启动参数-XX:MaxHeapSize=设置JVM堆的最大大小
   NewSize          = 1310720 (1.25MB)//对应jvm启动参数-XX:NewSize=设置JVM堆的‘新生代’的默认大小
   MaxNewSize       = 17592186044415 MB//对应jvm启动参数-XX:MaxNewSize=设置JVM堆的‘新生代’的最大大小
   OldSize          = 5439488 (5.1875MB)//对应jvm启动参数-XX:OldSize=<value>:设置JVM堆的‘老生代’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=设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值 
   PermSize         = 21757952 (20.75MB)  //对应jvm启动参数-XX:PermSize=<value>:设置JVM堆的‘永生代’的初始大小
   MaxPermSize      = 85983232 (82.0MB)//对应jvm启动参数-XX:MaxPermSize=<value>:设置JVM堆的‘永生代’的最大大小
   G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)

Heap Usage://堆内存使用情况
PS Young Generation
Eden Space://Eden区内存分布
   capacity = 33030144 (31.5MB)//Eden区总容量
   used     = 1524040 (1.4534378051757812MB)  //Eden区已使用
   free     = 31506104 (30.04656219482422MB)  //Eden区剩余容量
   4.614088270399305% used //Eden区使用比率
From Space:  //其中一个Survivor区的内存分布
   capacity = 5242880 (5.0MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 5242880 (5.0MB)
   0.0% used
To Space:  //另一个Survivor区的内存分布
   capacity = 5242880 (5.0MB)
   used     = 0(0.0MB)
   free     =5242880(5.0MB)0.0% used
PS OldGeneration//当前的Old区内存分布
   capacity =86507520(82.5MB)
   used     =0(0.0MB)
   free     =86507520(82.5MB)0.0% used
PS PermGeneration//当前的 “永生代” 内存分布
   capacity =22020096(21.0MB)
   used     =2496528(2.3808746337890625MB)
   free     =19523568(18.619125366210938MB)11.337498256138392% used

670 interned Strings occupying 43720 bytes.

查看堆内存（直方图）中的对象数量及大小。执行命令：hollis@hos:~/workspace/design_apaas/apaasweb/control/bin$ jmap -histo 3331

num     #instances         #bytes  class name
编号     个数                字节     类名
----------------------------------------------
   1:             7        1322080  [I
   2:          5603         722368  <methodKlass>
   3:          5603         641944  <constMethodKlass>
   4:         34022         544352  java.lang.Integer
   5:           371         437208  <constantPoolKlass>
   6:           336         270624  <constantPoolCacheKlass>
   7:           371         253816  <instanceKlassKlass>

jmap -histo：live这个命令执行，JVM会先触发gc，然后再统计信息。

将内存使用的详细情况输出到文件，执行命令：hollis@hos:~/workspace/design_apaas/apaasweb/control/bin$ jmap -dump:format=b,file=heapDump 6900

然后用jhat命令可以参见jhat -port 5000 heapDump在浏览器中访问：http://localhost:5000/查看详细信息

这个命令执行，JVM重新整堆堆的信息转储写入一个文件，堆如果比较大的话，就会导致这个过程比较耗时，并且执行的过程中为了保证转储的信息是可靠的，所以会暂停应用。

总结

1.如果程序内存不足或替换GC，很有可能存在内存不足情况，这时候就要重新使用Java堆Dump查看对象的情况
。2.要制作堆Dump可以直接使用jvm自带的jmap命令
3.可以先使用jmap -heap命令查看堆的使用情况，看一下各个堆空间的占用情况。
4.使用jmap -histo:[live]查看堆内存中的对象的情况。如果有大量对象在持续被引用，并没有被释放掉，那就产生了内存泄露，就要结合代码，把不用的对象释放掉。
5.可以也。使用jmap -dump:format=b,file=<fileName>命令将堆信息保存到一个文件中，再借助与jHat命令查看详细内容
6.在内存出现泄露，溢出或者其它前提条件下，建议多转储先前的内存，把内存文件进行编号扩展，并进行后续的内存整理分析。

附加到进程时出错：sun.jvm.hotspot.debugger.DebuggerException：无法附加到进程

在Ubuntu的中第一次使用JMAP会报错：Error attaching to process: sun.jvm.hotspot.debugger.DebuggerException: Can't attach to the process，这是oracla文档中提到的一个错误：http://bugs.java.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=7050524，解决方式如下：

  1. 回声0 | sudo tee / proc / sys / kernel / yama / ptrace_scope该方法在重新启动前有效。

  2. 永久有效方法sudo vi /etc/sysctl.d/10-ptrace.conf编辑下面这行：kernel.yama.ptrace_scope = 1修改为：kernel.yama.ptrace_scope = 0重新启动系统，使修改生效。

jstat(JVM Statistics Monitoring Tool)是用于监控虚拟机各种运行状态信息的命令行工具。他可以显示本地或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，在没有GUI图形的服务器上，它是运行期定位虚拟机性能问题的首选工具。

 

jstat位于java的bin目录下，主要利用JVM内建的指令对Java应用程序的资源和性能进行实时的命令行的监控，包括了对Heap size和垃圾回收状况的监控。可见，Jstat是轻量级的、专门针对JVM的工具，非常适用。

jstat 命令格式

 jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

参数解释：

Option — 选项，我们一般使用 -gcutil 查看gc情况

vmid — VM的进程号，即当前运行的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

参数interval和count代表查询间隔和次数，如果省略这两个参数，说明只查询一次。假设需要每250毫秒查询一次进程5828垃圾收集状况，一共查询5次，那命令行如下：

jstat -gc 5828 250 5

对于命令格式中的VMID与LVMID需要特别说明下：如果是本地虚拟机进程，VMID(Virtual Machine IDentifier,虚机标识符)和LVMID(Local Virtual Machine IDentifier,虚机标识符)是一致的，如果是远程虚拟机进程，那VMID的格式应当是：[protocol:][//] lvmid [@hostname[:port]/servername]

option

选项option代表这用户希望查询的虚拟机信息，主要分为3类：类装载、垃圾收集和运行期编译状况，具体选项及作用如下：

–class 监视类装载、卸载数量、总空间及类装载所耗费的时间 –gc 监视Java堆状况，包括Eden区、2个Survivor区、老年代、永久代等的容量 –gccapacity 监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注Java堆各个区域使用到的最大和最小空间 –gcutil 监视内容与-gc基本相同，但输出主要关注已使用空间占总空间的百分比 –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的状况 –gcnewcapacity 监视内容与-gcnew基本相同，输出主要关注使用到的最大和最小空间 –gcold 监视老年代GC的状况 –gcoldcapacity 监视内容与——gcold基本相同，输出主要关注使用到的最大和最小空间 –gcpermcapacity 输出永久代使用到的最大和最小空间 –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

常见术语

1、jstat –class<pid> : 显示加载class的数量，及所占空间等信息。

Loaded 装载的类的数量 Bytes 装载类所占用的字节数 Unloaded 卸载类的数量 Bytes 卸载类的字节数 Time 装载和卸载类所花费的时间

2、jstat -compiler <pid>显示VM实时编译的数量等信息。

Compiled 编译任务执行数量 Failed 编译任务执行失败数量 Invalid 编译任务执行失效数量 Time 编译任务消耗时间 FailedType 最后一个编译失败任务的类型 FailedMethod 最后一个编译失败任务所在的类及方法

3、jstat -gc <pid>: 可以显示gc的信息，查看gc的次数，及时间。

S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节) S1C 年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节) S0U 年轻代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节) S1U 年轻代中第二个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节) EC 年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节) EU 年轻代中Eden（伊甸园）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)

4、jstat -gccapacity <pid>:可以显示，VM内存中三代（young,old,perm）对象的使用和占用大小

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) S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节) S1C 年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节) EC 年轻代中Eden（伊甸园）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) OC Old代的容量 (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) PC Perm(持久代)的容量 (字节) YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数 FGC 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数

5、jstat -gcutil <pid>:统计gc信息

S0 年轻代中第一个survivor（幸存区）已使用的占当前容量百分比 S1 年轻代中第二个survivor（幸存区）已使用的占当前容量百分比 E 年轻代中Eden（伊甸园）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 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)

6、jstat -gcnew <pid>:年轻代对象的信息。

S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节) S1C 年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节) S0U 年轻代中第一个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节) S1U 年轻代中第二个survivor（幸存区）目前已使用空间 (字节) TT 持有次数限制 MTT 最大持有次数限制 EC 年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节) EU 年轻代中Eden（伊甸园）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)

7、jstat -gcnewcapacity<pid>: 年轻代对象的信息及其占用量。

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) S0CMX 年轻代中第一个survivor（幸存区）的最大容量 (字节) S0C 年轻代中第一个survivor（幸存区）的容量 (字节) S1CMX 年轻代中第二个survivor（幸存区）的最大容量 (字节) S1C 年轻代中第二个survivor（幸存区）的容量 (字节) ECMX 年轻代中Eden（伊甸园）的最大容量 (字节) EC 年轻代中Eden（伊甸园）的容量 (字节) YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数 FGC 从应用程序启动到采样时old代(全gc)gc次数

8、jstat -gcold <pid>：old代对象的信息。

PC Perm(持久代)的容量 (字节) PU Perm(持久代)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) YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数 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)

9、stat -gcoldcapacity <pid>: old代对象的信息及其占用量。

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) OC Old代的容量 (字节) YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数 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)

10、jstat -gcpermcapacity<pid>: perm对象的信息及其占用量。

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) PC Perm(持久代)的容量 (字节) YGC 从应用程序启动到采样时年轻代中gc次数 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)

11、jstat -printcompilation <pid>：当前VM执行的信息。

Compiled 编译任务的数目 Size 方法生成的字节码的大小 Type 编译类型 Method 类名和方法名用来标识编译的方法。类名使用/做为一个命名空间分隔符。方法名是给定类中的方法。上述格式是由-XX:+PrintComplation选项进行设置的

jhat（Java堆分析工具），是一个用来分析java的堆情况的命令。之前的文章讲到过，使用jmap可以生成Java堆的Dump文件。生成转储文件之后就可以用jhat命令，将转储文件转成html的形式，然后通过http访问可以查看堆情况。

jhat命令解析会Java堆dump并启动一个web服务器，然后就可以在浏览器中查看堆的dump文件了。

实例

一，导出转储文件

关于转储文件的生成可以看jmap命令的详细介绍。

1，运行java程序

/**
 * Created by hollis on 16/1/21.
 */
public class JhatTest {

    public static void main(String[] args) {
        while(true) {
            String string = new String("hollis");
            System.out.println(string);
        }
    }
}

2，查看该进程的ID

HollisMacBook-Air:apaas hollis$ jps -l
68680 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
62247 com.intellij.rt.execution.application.AppMain
69038 sun.tools.jps.Jps

使用jps命令查看发现有三个java进程在运行，一个是我的IDEA使用的进程68680，一个是JPS命令使用的进程69038，另外一个就是上面那段代码运行的进程62247。

3，生成转储文件

HollisMacBook-Air:test hollis$ jmap -dump:format=b,file=heapDump 62247
Dumping heap to /Users/hollis/workspace/test/heapDump ...
Heap dump file created

以上命令可以将进程6900的堆dump文件导出到heapDump文件中。
查看当前目录可以看到heapDump文件。

除了使用jmap命令，还可以通过以下方式：

1，使用jconsole选项通过HotSpotDiagnosticMXBean从运行时获得堆转储（生成转储文件），

2，虚拟机启动时如果指定了-XX：+ HeapDumpOnOutOfMemoryError选项，则在引发OutOfMemoryError时，会自动执行堆转储。

3，使用hprof命令

二，解析Java堆转储文件，并启动一个Web服务器

HollisMacBook-Air:apaas hollis$ jhat heapDump
Reading from heapDump...
Dump file created Thu Jan 21 18:59:51 CST 2016
Snapshot read, resolving...
Resolving 341297 objects...
Chasing references, expect 68 dots....................................................................
Eliminating duplicate references....................................................................
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 7000
Server is ready.

使用jhat命令，就启动了一个http服务，端口是7000

然后在访问http：// localhost：7000 /

页面如下：

QQ20160121-1

三，分析

在浏览器里面看到dump文件之后就可以进行分析了。这个页面会列出当前进程中的所有对像情况。

该页面提供了几个查询功能可以使用：

All classes including platform//
Show all members of the rootset
Show instance counts for all classes (including platform)
Show instance counts for all classes (excluding platform)
Show heap histogram
Show finalizer summary
Execute Object Query Language (OQL) query

一般查看堆异常情况主要看这个两个部分：

显示所有类的实例计数（不包括平台），平台外的所有对象信息。如下图：

QQ20160121-3

显示堆直方图 以树状图形式展示堆情况。如下图：

QQ20160121-2

具体排查时需要结合代码，观察是否大量应该被回收的对象在一直被引用或者是否有占用内存特别大的对象无法被回收。

用法摘要

这一部分放在后面介绍的原因是一般不太使用。

HollisMacBook-Air:~ hollis$ jhat -help
Usage:  jhat [-stack <bool>] [-refs <bool>] [-port <port>] [-baseline <file>] [-debug <int>] [-version] [-h|-help] <file>

    -J<flag>          Pass <flag> directly to the runtime system. For
              example, -J-mx512m to use a maximum heap size of 512MB
    -stack false:     Turn off tracking object allocation call stack.
    -refs false:      Turn off tracking of references to objects
    -port <port>:     Set the port for the HTTP server.  Defaults to 7000
    -exclude <file>:  Specify a file that lists data members that should
              be excluded from the reachableFrom query.
    -baseline <file>: Specify a baseline object dump.  Objects in
              both heap dumps with the same ID and same class will
              be marked as not being "new".
    -debug <int>:     Set debug level.
                0:  No debug output
                1:  Debug hprof file parsing
                2:  Debug hprof file parsing, no server
    -version          Report version number
    -h|-help          Print this help and exit
    <file>            The file to read

-stack false | true

如果分配位置信息在堆转储中不可用。则必须符合标志设置为false。默认值true。

-refs false | true

关闭对象引用跟踪（对对象的引用的跟踪）。默认值为true。默认情况下，返回的指针是指向其他特定对象的对象，如反向链接或输入引用（引荐来源网址或传入引用），会统计/计算堆中的所有对象。

-port端口号

设置jhat HTTP服务器的端口号。默认值7000。

-排除排除文件

指定对象查询时需要排除的数据成员列表文件（列出应从可达对象查询中排除的数据成员的文件）。例如，如果文件列列出了java.lang.String.value，那么当从某个地方特定对象Object o计算可达性的对象列表时，引用路径涉及java.lang.String.value的都会被排除。

-基线排除文件

在两个堆转储中有相同的对象ID的对象会被标记为不是新的（标记为不是新的）。其他对象被标记为新的（新）。在比较两个不同的堆转储时很有用。

-调试int

设置调试等级。0表示不输出调试信息。

-版

启动后只显示版本信息就退出

-J <标志>

因为jhat命令实际上会启动一个JVM来执行，通过-J可以在启动JVM时插入一些启动参数。例如，-J-Xmx512m则指定运行jhat的Java虚拟机使用的最大堆内存为512 MB。如果需要使用多个JVM启动参数，则可以使用多个-Jxxxxxx。

OQL

jhat还提供了一种对象查询语言（Object Query Language），OQL有点类似SQL，可以用来查询。

OQL语句的执行页面：http：// localhost：7000 / oql /

OQL帮助信息页面为：http：// localhost：7000 / oqlhelp /

OQL的预发可以在帮助页面查看，这里就不详细讲解了。

这些配置信息包括JAVA系统参数和命令行参数，如果运行在64位虚拟机上运行，​​需要指定-J-d64参数，如：jinfo -J-d64 -sysprops pid

另外，Java7的官方文档指出，该命令在后续的版本中可能不再使用。笔者使用的版本（jdk8）中已经不支持该命令（笔者翻阅了java8中该命令的文档，其中已经明确说明不再支持）。提示如下：

HollisMacBook-Air:test-workspace hollis$ jinfo 92520
Attaching to process ID 92520, please wait...
^@

Exception in thread "main" java.lang.reflect.InvocationTargetException
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:57)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:606)
    at sun.tools.jinfo.JInfo.runTool(JInfo.java:97)
    at sun.tools.jinfo.JInfo.main(JInfo.java:71)
Caused by: sun.jvm.hotspot.runtime.VMVersionMismatchException: Supported versions are 24.79-b02. Target VM is 25.40-b25
    at sun.jvm.hotspot.runtime.VM.checkVMVersion(VM.java:234)
    at sun.jvm.hotspot.runtime.VM.<init>(VM.java:297)
    at sun.jvm.hotspot.runtime.VM.initialize(VM.java:368)
    at sun.jvm.hotspot.bugspot.BugSpotAgent.setupVM(BugSpotAgent.java:598)
    at sun.jvm.hotspot.bugspot.BugSpotAgent.go(BugSpotAgent.java:493)
    at sun.jvm.hotspot.bugspot.BugSpotAgent.attach(BugSpotAgent.java:331)
    at sun.jvm.hotspot.tools.Tool.start(Tool.java:163)
    at sun.jvm.hotspot.tools.JInfo.main(JInfo.java:128)...6 more

由于打印jvm常用信息可以使用Jps命令，并且在后续的java版本中可能不再支持，所以这个命令笔者就不详细介绍了。下面称为帮助信息，读者可以自行阅读使用。（这好像上高中，老师讲到一些难点的时候说，不明白也不要紧，知道有这么一回事就可以了！！）

用法摘要

以键值对的形式打印出JAVA系统参数及命令行参数的名称和内容。

-flag name
prints the name and value of the given command line flag.
-flag [+|-]name
enables or disables the given boolean command line flag.
-flag name=value
sets the given command line flag to the specified value.
-flags
prints command line flags passed to the JVM. pairs.
-sysprops
prints Java System properties as name, value pairs.
-h
prints a help message
-help
prints a help message

javap是jdk自带的一个工具，可以对代码反编译，也可以查看java编译器生成的字节码。

一般情况下，很少有人使用javap对class文件进行反编译，因为有很多成熟的反编译工具可以使用，比如jad。但是，javap还可以查看java编译器为我们生成的字节码。通过它，可以对照源代码和字节码，从而了解很多编译器内部的工作。

实例

javap命令分解一个class文件，它根据options来决定到底输出什么。如果没有使用options,那么javap将会输出包，类里的protected和public域以及类里的所有方法。javap将会把它们输出在标准输出上。来看这个例子，先编译(javac)下面这个类。

import java.awt.*;
import java.applet.*;

public class DocFooter extends Applet {
        String date;
        String email;

        public void init() {
                resize(500,100);
                date = getParameter("LAST_UPDATED");
                email = getParameter("EMAIL");
        }

        public void paint(Graphics g) {
                g.drawString(date + " by ",100, 15);
                g.drawString(email,290,15);
        }
}

在命令行上键入javap DocFooter后，输出结果如下

Compiled from "DocFooter.java"
public class DocFooter extends java.applet.Applet {
  java.lang.String date;
  java.lang.String email;
  public DocFooter();
  public void init();
  public void paint(java.awt.Graphics);
}

如果加入了-c，即javap -c DocFooter，那么输出结果如下

Compiled from "DocFooter.java"
public class DocFooter extends java.applet.Applet {
  java.lang.String date;

  java.lang.String email;

  public DocFooter();
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokespecial #1                  // Method java/applet/Applet."<init>":()V
       4: return        

  public void init();
    Code:
       0: aload_0       
       1: sipush        500
       4: bipush        100
       6: invokevirtual #2                  // Method resize:(II)V
       9: aload_0       
      10: aload_0       
      11: ldc           #3                  // String LAST_UPDATED
      13: invokevirtual #4                  // Method getParameter:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
      16: putfield      #5                  // Field date:Ljava/lang/String;
      19: aload_0       
      20: aload_0       
      21: ldc           #6                  // String EMAIL
      23: invokevirtual #4                  // Method getParameter:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/String;
      26: putfield      #7                  // Field email:Ljava/lang/String;
      29: return        

  public void paint(java.awt.Graphics);
    Code:
       0: aload_1       
       1: new           #8                  // class java/lang/StringBuilder
       4: dup           
       5: invokespecial #9                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
       8: aload_0       
       9: getfield      #5                  // Field date:Ljava/lang/String;
      12: invokevirtual #10                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      15: ldc           #11                 // String  by 
      17: invokevirtual #10                 // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      20: invokevirtual #12                 // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      23: bipush        100
      25: bipush        15
      27: invokevirtual #13                 // Method java/awt/Graphics.drawString:(Ljava/lang/String;II)V
      30: aload_1       
      31: aload_0       
      32: getfield      #7                  // Field email:Ljava/lang/String;
      35: sipush        290
      38: bipush        15
      40: invokevirtual #13                 // Method java/awt/Graphics.drawString:(Ljava/lang/String;II)V
      43: return        
}

上面输出的内容就是字节码。

用法摘要

-help 帮助
-l 输出行和变量的表
-public 只输出public方法和域
-protected 只输出public和protected类和成员
-package 只输出包，public和protected类和成员，这是默认的
-p -private 输出所有类和成员
-s 输出内部类型签名
-c 输出分解后的代码，例如，类中每一个方法内，包含java字节码的指令，
-verbose 输出栈大小，方法参数的个数
-constants 输出静态final常量

总结

javap可以用于反编译和查看编译器编译后的字节码。平时一般用javap -c比较多，该命令用于列出每个方法所执行的JVM指令，并显示每个方法的字节码的实际作用。可以通过字节码和源代码的对比，深入分析java的编译原理，了解和解决各种Java原理级别的问题。

 

Java虚拟机：JVM性能调优监控工具jps、jstack、jmap、jhat、jstat、hprof使用详解

JVM性能调优监控工具jps、jstack、jmap、jhat、jstat、hprof使用详解

现实企业级Java应用开发、维护中，有时候我们会碰到下面这些问题：

  • OutOfMemoryError，内存不足
  • 内存泄露
  • 线程死锁
  • 锁争用（Lock Contention）
  • Java进程消耗CPU过高 ……

这些问题在日常开发、维护中可能被很多人忽视（比如有的人遇到上面的问题只是重启服务器或者调大内存，而不会深究问题根源），但能够理解并解决这些问题是Java程序员进阶的必备要求。本文将对一些常用的JVM性能调优监控工具进行介绍，希望能起抛砖引玉之用。

而且这些监控、调优工具的使用，无论你是运维、开发、测试，都是必须掌握的。

jps(Java Virtual Machine Process Status Tool)

jps主要用来输出JVM中运行的进程状态信息。语法格式如下：

jps [options] [hostid]

如果不指定hostid就默认为当前主机或服务器。

命令行参数选项说明如下：

-q 不输出类名、Jar名和传入main方法的参数
 
-m 输出传入main方法的参数
 
-l 输出main类或Jar的全限名
 
-v 输出传入JVM的参数

比如下面：

root@ubuntu:/# jps -m -l
2458 org.artifactory.standalone.main.Main /usr/local/artifactory-2.2.5/etc/jetty.xml
29920 com.sun.tools.hat.Main -port 9998 /tmp/dump.dat
3149 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
30972 sun.tools.jps.Jps -m -l
8247 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
25687 com.sun.tools.hat.Main -port 9999 dump.dat
21711 mrf-center.jar

jstack

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：

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：

-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：

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，可以使用ps -Lfp pid或者ps -mp pid -o THREAD, tid, time或者top -Hp pid，我这里用第三个，输出如下：

11.png

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，用

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：

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：

// 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()。

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：

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

如果运行在64位JVM上，可能需要指定-J-d64命令选项参数。

jmap -permstat pid

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，如下图：

2.png

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。比如下面的例子：

root@ubuntu:/# jmap -heap 21711
Attaching to process ID 21711, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 20.10-b01
 
using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread(s)
 
Heap Configuration:
MinHeapFreeRatio = 40   
MaxHeapFreeRatio = 70   
MaxHeapSize      = 2067791872 (1972.0MB)
NewSize          = 1310720 (1.25MB)
MaxNewSize       = 17592186044415 MB
OldSize          = 5439488 (5.1875MB)
NewRatio         = 2   
SurvivorRatio    = 8   
PermSize         = 21757952 (20.75MB)
MaxPermSize      = 85983232 (82.0MB)
 
Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
   capacity = 6422528 (6.125MB)
   used     = 5445552 (5.1932830810546875MB)
   free     = 976976 (0.9317169189453125MB)
   84.78829520089286% used
From Space:
   capacity = 131072 (0.125MB)
   used     = 98304 (0.09375MB)
   free     = 32768 (0.03125MB)
   75.0% used
To Space:
   capacity = 131072 (0.125MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 131072 (0.125MB)
   0.0% used
PS Old Generation
   capacity = 35258368 (33.625MB)
   used     = 4119544 (3.9287033081054688MB)
   free     = 31138824 (29.69629669189453MB)
   11.683876009235595% used
PS Perm Generation
   capacity = 52428800 (50.0MB)
   used     = 26075168 (24.867218017578125MB)
   free     = 26353632 (25.132781982421875MB)
   49.73443603515625% used
   ....

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，如下：

root@ubuntu:/# jmap -histo:live 21711 | more 
num     #instances         #bytes  class name----------------------------------------------
   1:         38445        5597736  <constMethodKlass>
   2:         38445        5237288  <methodKlass>
   3:          3500        3749504  <constantPoolKlass>
   4:         60858        3242600  <symbolKlass>
   5:          3500        2715264  <instanceKlassKlass>
   6:          2796        2131424  <constantPoolCacheKlass>
   7:          5543        1317400  [I
   8:         13714        1010768  [C
   9:          4752        1003344  [B
  10:          1225         639656  <methodDataKlass>
  11:         14194         454208  java.lang.String
  12:          3809         396136  java.lang.Class
  13:          4979         311952  [S
  14:          5598         287064  [[I
  15:          3028         266464  java.lang.reflect.Method
  16:           280         163520  <objArrayKlassKlass>
  17:          4355         139360  java.util.HashMap$Entry
  18:          1869         138568  [Ljava.util.HashMap$Entry;
  19:          2443          97720  java.util.LinkedHashMap$Entry
  20:          2072          82880  java.lang.ref.SoftReference
  21:          1807          71528  [Ljava.lang.Object;
  22:          2206          70592  java.lang.ref.WeakReference
  23:           934          52304  java.util.LinkedHashMap
  24:           871          48776  java.beans.MethodDescriptor
  25:          1442          46144  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$HashEntry
  26:           804          38592  java.util.HashMap
  27:           948          37920  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Segment
  28:          1621          35696  [Ljava.lang.Class;
  29:          1313          34880  [Ljava.lang.String;
  30:          1396          33504  java.util.LinkedList$Entry
  31:           462          33264  java.lang.reflect.Field
  32:          1024          32768  java.util.Hashtable$Entry
  33:           948          31440  [Ljava.util.concurrent.ConcurrentHashMap$HashEntry;

class name是对象类型，说明如下：

B  byte
C  char
D  double
F  float
I  int
J  long
Z  boolean
[  数组，如[I表示int[]
[L+类名 其他对象

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：

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

我一样地对上面进程ID为21711进行Dump：

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：

root@ubuntu:/# jhat -port 9998 /tmp/dump.dat
Reading from /tmp/dump.dat...
Dump file created Tue Jan 28 17:46:14 CST 2014Snapshot read, resolving...
Resolving 132207 objects...
Chasing references, expect 26 dots..........................
Eliminating duplicate references..........................
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 9998Server is ready.

注意如果Dump文件太大，可能需要加上-J-Xmx512m这种参数指定最大堆内存，即jhat -J-Xmx512m -port 9998 /tmp/dump.dat。然后就可以在浏览器中输入主机地址:9998查看了：

3.png

jstat（JVM统计监测工具）

语法格式如下：

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

vmid是Java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：

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：

4.png

可以看出：

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：

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、YGT：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

hprof（Heap/CPU Profiling Tool）

hprof能够展现CPU使用率，统计堆内存使用情况。

语法格式如下：

java -agentlib:hprof[=options] ToBeProfiledClass
java -Xrunprof[:options] ToBeProfiledClass
javac -J-agentlib:hprof[=options] ToBeProfiledClass

完整的命令选项如下：

Option Name and Value  Description                    Default
---------------------  -----------                    -------
heap=dump|sites|all    heap profiling                 all
cpu=samples|times|old  CPU usage                      off
monitor=y|n            monitor contention             n
format=a|b             text(txt) or binary output     a
file=<file>            write data to file             java.hprof[.txt]
net=<host>:<port>      send data over a socket        off
depth=<size>           stack trace depth              4
interval=<ms>          sample interval in ms          10
cutoff=<value>         output cutoff point            0.0001
lineno=y|n             line number in traces?         y
thread=y|n             thread in traces?              n
doe=y|n                dump on exit?                  y
msa=y|n                Solaris micro state accounting n
force=y|n              force output to <file>         y
verbose=y|n            print messages about dumps     y

来几个官方指南上的实例。

CPU Usage Sampling Profiling(cpu=samples)的例子：

java -agentlib:hprof=cpu=samples,interval=20,depth=3 Hello

上面每隔20毫秒采样CPU消耗信息，堆栈深度为3，生成的profile文件名称是java.hprof.txt，在当前目录。

CPU Usage Times Profiling(cpu=times)的例子，它相对于CPU Usage Sampling Profile能够获得更加细粒度的CPU消耗信息，能够细到每个方法调用的开始和结束，它的实现使用了字节码注入技术（BCI）：

javac -J-agentlib:hprof=cpu=times Hello.java

Heap Allocation Profiling(heap=sites)的例子：

javac -J-agentlib:hprof=heap=sites Hello.java

Heap Dump(heap=dump)的例子，它比上面的Heap Allocation Profiling能生成更详细的Heap Dump信息：

javac -J-agentlib:hprof=heap=dump Hello.java

虽然在JVM启动参数中加入-Xrunprof:heap=sites参数可以生成CPU/Heap Profile文件，但对JVM性能影响非常大，不建议在线上服务器环境使用。

https://www.fangzhipeng.com/javainterview/2019/04/17/jvm-tools.html

posted @ 2024-02-29 17:32  角刀牛Java  阅读(7015)  评论(0)  编辑  收藏  举报