本文部分摘自《深入理解 Java 虚拟机第三版》
基础故障处理工具
Java 开发人员肯定都知道 JDK 的 bin 目录下有许多小工具，这些小工具除了用于编译和运行 Java 程序外，打包、部署、签名、调试、监控、运维等各种场景都可能会见到它们的影子
本文主要介绍的是用于监视虚拟机运行状态和进行故障处理的工具，根据软件可用性和授权的不同，可以分成三类：
- 商业授权工具：主要是 JMC（Java Mission Control）及它要使用到的 JFR（Java Flight Recorder）。JMC 在个人开发环境中使用是免费的，但在商业环境中使用则需付费
- 正式支持工具：这一类工具属于长期被支持的工具
- 实验性工具：这一类工具带有实验性质，日后可能会转正，也可能会在某个 JDK 版本中无声无息地消失
虚拟机进程状况工具
使用 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（main 函数所在的类）名称以及这些进程的本地虚拟机唯一 ID（LVMID，Local Virtual Machine Identifier）
该命令可以获取虚拟机进程的 LVMID，从而定位想要监控的程序，而 LVMID 一般与操作系统的进程 ID 一致
jps [options] [hostid]
jps 也可以通过 RMI 协议查询开启了 RMI 服务的远程 Java 虚拟机进程状态，参数 hostid 为 RMI 注册表中注册的主机名
jps 的其他常用选项如表：
| 选项 | 作用 |
|---|---|
| -q | 只输出 LVMID，省略主类的名称 |
| -m | 输出虚拟机进程启动时传递给主类 main() 函数的参数 |
| -l | 输出主类的全名，如果进程执行的是 JAR 包，则输出 |
| -v | 输出虚拟机进程启动时的 JVM 参数 |
虚拟机统计信息监视工具
jstat（JVM Statistics Monitoring Tool）是用于监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具，可以显示本地或者远程虚拟机进程中的类加载、内存、垃圾收集、即时编译等运行时数据
jstat [ option vmid [interval[s|ms] [count]] ]
如果是本地虚拟机进程，VMID 与 LVMID 是一致的；如果是远程虚拟机进程，那 VMID 的格式应当是
[protocaol:][//]lvmid[@hostname[:port]/servername]
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 2764 的垃圾收集情况，一共查询 20 次，那命令应当是
jstat -gc 2764 250 20
选项 option 代表用户希望查询的虚拟机信息，主要分三类：类加载、垃圾收集、运行期编译状况等
| 选项 | 作用 |
|---|---|
| -class | 监视类加载、卸载数量、总空间以及类装载所耗费的时间 |
| -gc | 监视 Java 堆状况，包括 Eden 区、两个 Survivor 区、老年代、永久代等的容量、已用空间、垃圾收集时间合计等信息 |
| -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、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，但会额外输出导致上一次垃圾收集产生的原因 |
| -gcnew | 监视新生代垃圾收集情况 |
| -gcnewcapacity | 监视内容与 -gcnew 基本相同，但输出主要关注使用到的最大、最小空间 |
| -gcold | 监视老年代垃圾收集情况 |
| -gcoldcapacity | 监视内容与 -gcold 基本相同，但输出主要关注使用到的最大、最小空间 |
| -gcpermcapacity | 输出永久代使用到的最大、最小空间 |
| -compiler | 输出即时编译器编译过的方法、耗时等信息 |
| -printcompilation | 输出已经被即时编译的方法 |
Java 配置信息工具
jinfo（Configuration Info for Java）的作用是实时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示指定的参数列表，获取 pid
jinfo [option] pid
使用 -flag <name> 选项打印虚拟机标记参数的值，name 表示虚拟机标记参数的名称
jinfo -flag PrintGC 21768
使用 -flag [+|-]<name> 选项可以开启或关闭虚拟机表示参数，+ 表示开启，- 表示关闭
jinfo -flag +PrintGC 21768
jinfo -flag -PrintGC 21768
使用 -flag <name> = <value> 可以设置虚拟机标记参数的值，但并不是每个参数都可以被动态修改
jinfo -flag HeapDumpPath=C:\error.hprof 21768
剩下的常用选项如表
| 选项 | 作用 |
|---|---|
| -flags | 打印虚拟机参数，如 -XX:NewSize |
| no option | 不带任何选项时，会同时打印虚拟机参数和系统参数 |
| -sysprops | 打印系统参数 |
| -h | -help | 打印帮助信息 |
Java 内存映射工具
jmap（Memory Map for Java）命令用于生成堆转储快照，还可以查询 finalize 执行队列、Java 堆和方法区的详细信息，如空间使用率、当前用的是哪种收集器等
jmap [option] vmid
option 选项的合法值与具体含义
| 选项 | 作用 |
|---|---|
| -dump | 生成 Java 堆转储快照，格式为 -dump:[live,]format=b,file=<filename>，其中 live 子参数说明是否只 dump 出存活的对象 |
| -finalizerinfo | 显示在 F-Queue 中等待 Finalizer 线程执行 finalize 方法的对象 |
| -heap | 显示 Java 堆详细信息，如使用哪种回收期、参数配置、分代状况 |
| -histo | 显示堆中对象统计信息，包括类、实例数量、合计容量 |
| -permstat | 以 ClassLoader 为统计口径显示永久代内存状态 |
| -F | 当虚拟机进程对 -dump 选项没有响应时，可使用该选项强制生成 dump 快照 |
虚拟机堆转储快照分析工具
JDK 提供 jhat（JVM Heap Analysis Tool）命令和 jmap 搭配使用，用来分析 jmap 生成的堆转储快照。不过 jhat 的分析功能相等简陋，一般会使用其他功能更强大的分析工具
jhat 内置一个简单的 web 服务器，此命令执行后，jhat 在命令行里显示分析结果的访问地址，可以用 -port 选项指定端口
有时 dump 出来的堆很大，在启动时会报堆空间不足的错误，可以使用如下参数
jhat -J-Xmx512m <heap dump file> # 这个内存大小可根据自己电脑进行设置
Java 堆栈跟踪工具
jstack（Stack Trace for Java）命令用于生成虚拟机当前时刻的线程快照（一般称为 threaddump 或 javacore 文件）。线程快照就是当前虚拟机内每一条线程正在执行的方法堆栈的集合，生成线程快照的目的通常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挂起等
jstack [option] vmid
option 选项的合法值与具体含义如表
| 选项 | 作用 |
|---|---|
| -F | 当正常输出的请求不被响应时，强制输出线程堆栈 |
| -l | 除堆栈外，显示关于锁的附加信息 |
| -m | 如果调用到本地方法的话，可以显示 C/C++ 的堆栈 |
从 JDK5 开始，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，使用这个方法可以完成 jstack 的大部分功能，在实际项目中可以调用这个方法做一个管理员页面，随时使用浏览器来查阅线程堆栈