JVM调优常用的工具JPS、JMAP、JSTAT、JSTACK和JCMD的使用详解

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首先启动一个服务

 使用jps 和 jps -l 的区别，使用jps -l 能够显示出服务的名称

 熟悉JVM调优中常用的工具JMAP、JSTAT和JSTACK

JMAP、JSTAT和JSTACK是Java开发中常用的工具，用于分析和调试Java应用程序。它们的使用场景如下：

• JMAP：JMAP用于生成Java堆转储快照，以便分析Java应用程序的内存使用情况。它可以提供关于对象数量、类型、大小等信息，帮助识别内存泄漏或者内存溢出问题。
• JSTAT：JSTAT用于监视和收集Java虚拟机（JVM）的各种统计数据，例如垃圾回收情况、类加载情况、线程数量等。它可以实时显示这些统计数据，帮助开发人员了解应用程序的性能状况。
• JSTACK：JSTACK用于生成Java线程转储快照，以便分析Java应用程序的线程状态和调用栈信息。它可以帮助开发人员定位死锁、死循环、线程阻塞等问题，并提供线程运行轨迹，有助于进行线程级别的故障排查。
• JCMD是一个多功能的工具，它是一个运用更为全面的工具，可用于获取目标 Java 进程的性能统计、内存使用、垃圾收集、线程堆栈、JVM 运行时间，GC、导出线程信息、堆信息等、简单理解为它可以直接使用相关的名称获取信息

综上所述，JMAP适用于内存分析，JSTAT适用于性能监控，JSTACK适用于线程分析。根据具体的问题和需求，选择合适的工具可以更好地帮助开发人员进行调试和优化。

JMAP的使用

JMAP是一个命令行工具，用于生成Java堆转储快照。

以下是JMAP的使用方法和常用属性的解析：

使用方法：
输入jmap -<option> <pid>，其中<option>为JMAP的选项，<pid>为Java进程的进程ID。

常用选项（属性）：

• heap: 生成Java堆转储快照。示例：jmap -heap <pid>
• histo: 生成Java堆中对象的统计信息，包括对象数量、类型和大小等。示例：jmap -histo <pid>
• dump: 生成Java堆转储快照，并保存到文件中。示例：jmap -dump:format=b,file=<filename> <pid>
• finalizerinfo: 显示等待终结的对象信息。示例：jmap -finalizerinfo <pid>
• clstats: 显示类加载器的统计信息。示例：jmap -clstats <pid>
• permstat: 显示永久代（PermGen/Metaspace）的统计信息。示例：jmap -permstat <pid>

也可以在服务中查看：

例如：jmap -heap <pid>  

参数说明:  
Heap Configuration:   #堆配置情况 
   MinHeapFreeRatio         #堆最小使用比例
   MaxHeapFreeRatio        #堆最大使用比例
   MaxHeapSize                 #堆最大空间
   NewSize                         #新生代初始化大小
   MaxNewSize                  #新生代可使用最大容量大小
   OldSize                          #老生代大小
   NewRatio                       #新生代比例
   SurvivorRatio                 #新生代与suvivor的占比
   MetaspaceSize              #元数据空间初始大小
   CompressedClassSpaceSize     #类指针压缩空间大小, 默认为1G
   MaxMetaspaceSize  #元数据空间的最大值, 超过此值就会触发 GC溢出( JVM会动态地改变此值)
   G1HeapRegionSize       #区块的大小

Heap Usage:
G1 Heap:
   regions       # G1区块初始化大小
   capacity     #G1区块最大可使用大小
   used      #G1区块已使用内存
   free        #G1区块空闲内存
   18.137190118432045% used     #G1区块使用比例
G1 Young Generation:  #新生代
Eden Space:  #Eden区空间
   regions  = 670
   capacity = 2699034624 (2574.0MB)
   used     = 1405091840 (1340.0MB)
   free     = 1293942784 (1234.0MB)
   52.05905205905206% used
Survivor Space: #Survivor区
   regions  = 3
   capacity = 6291456 (6.0MB)
   used     = 6291456 (6.0MB)
   free     = 0 (0.0MB)
   100.0% used
G1 Old Generation: #老生代
   regions  = 72
   capacity = 1589641216 (1516.0MB)
   used     = 146589472 (139.79861450195312MB)
   free     = 1443051744 (1376.2013854980469MB)
   9.221544492213267% used

JSTAT的使用

JSTAT是一个用于监视和收集Java虚拟机（JVM）统计数据的命令行工具。它提供了多个选项和属性，用于显示不同方面的JVM统计信息。

以下是JSTAT的使用方法和常用属性的解析：

使用方法：
输入jstat -<option> <pid> [<interval> [<count>]]

其中<option>为JSTAT的选项，<pid>为Java进程的进程ID，

<interval>为采样间隔时间（以毫秒为单位），<count>为采样次数。

常用选项（属性）：

• -class：显示类加载、卸载数量和总空间等信息。
• -compiler：显示JIT编译器的编译任务和耗时等信息。
• -gc：显示垃圾回收器的统计信息，包括堆内存使用、GC时间、吞吐量等。
• -gcutil：显示垃圾回收器的详细统计信息，包括堆内存使用、GC时间、吞吐量、GC持续时间等。
• -gccause 显示GC触发的原因的时间等
• -gccapacity：显示堆内存容量和使用情况的详细信息。
• -gcnew：显示新生代垃圾回收器的统计信息。
• -gcnewcapacity：显示新生代堆内存容量和使用情况的详细信息。
• -gcold：显示老年代垃圾回收器的统计信息。
• -gcoldcapacity：显示老年代堆内存容量和使用情况的详细信息。
• -gcpermcapacity：显示永久代（PermGen/Metaspace）容量和使用情况的详细信息。

也可以在Linux中查看具体的选项：

例如：jstat -gcutil 23397 1000 15     -- 每秒中打印一次，打印15次

 也可以换成如下写法：

通过查看 新生代、老年代以及GC的次数、时间、调整服务启动参数的设置

参数解析：

• S0: 幸存者区（Survivor）0的使用百分比。
• S1: 幸存者区（Survivor）1的使用百分比。
• E: 伊甸园（Eden）区的使用百分比。
• O: 老年代（Old Generation）的使用百分比。
• M: 元空间（Metaspace）的使用百分比。
• CCS: 压缩类空间（Compressed Class Space）的使用百分比。
• YGC: 年轻代垃圾回收的次数。
• YGCT: 年轻代垃圾回收的总时间（以秒为单位）。
• FGC: Full GC（全局垃圾回收）的次数。
• FGCT: Full GC（全局垃圾回收）的总时间（以秒为单位）。
• GCT: 所有垃圾回收的总时间（以秒为单位）。
• NGCMN: 年轻代最小容量（以KB为单位）。
• NGCMX: 年轻代最大容量（以KB为单位）。
• NGC: 年轻代当前容量（以KB为单位）。
• OGCMN: 老年代最小容量（以KB为单位）。
• OGCMX: 老年代最大容量（以KB为单位）。
• OGC: 老年代当前容量（以KB为单位）。
• MCMN: 元空间最小容量（以KB为单位）。
• MCMX: 元空间最大容量（以KB为单位）。
• MC: 元空间当前容量（以KB为单位）。
• CCSMN: 压缩类空间最小容量（以KB为单位）。
• CCSMX: 压缩类空间最大容量（以KB为单位）。
• CCSC: 压缩类空间当前容量（以KB为单位）。

通过分析这些参数信息，可以了解垃圾回收器的使用情况、堆内存的使用情况和变化趋势等，帮助识别内存问题并进行性能调优。

例如：jstat -gccause 23397 1s 10     -- 查看GC的原因

JSTACK的使用

jstack是一个用于生成Java线程转储快照的命令行工具，它可以帮助分析和诊断Java应用程序中的线程问题。

使用方法：
     输入jstack [-m] <pid>，其中<pid>为Java进程的进程ID。

常用选项（属性）：

• -l：输出长格式线程转储，包括锁信息。
• -F：当目标Java进程无响应时，强制生成线程转储。
• -m：输出Java和本地堆栈信息。
• -h：显示帮助信息。

输出解析：
jstack输出的内容包含了当前Java进程中所有线程的堆栈跟踪信息。每个线程的堆栈跟踪以线程ID开始，并按照调用层次结构显示方法调用序列。

以下是一些常见的线程状态和属性的解析：

• java.lang.Thread.State：线程的状态，如RUNNABLE（运行中）、WAITING（等待中）、TIMED_WAITING（定时等待中）等。
• at <class>.<method>(<file>:<line>)：方法调用的堆栈跟踪信息，包括类名、方法名和源代码文件位置。
• Locked <monitor>：线程正在持有某个监视器锁。
• Waiting on <monitor>：线程正在等待某个监视器锁。
• Blocked on <monitor>：线程被阻塞在某个监视器锁上。

通过分析线程转储快照，可以了解Java应用程序中各个线程的状态、堆栈跟踪信息以及可能存在的死锁或性能问题。这对于诊断和解决线程相关的问题非常有帮助。

请注意，jstack命令需要与目标Java进程具有相同的用户权限才能执行成功。另外，建议在生产环境中谨慎使用该命令，以避免对应用程序性能产生不利影响。

例如： jstack -l 23397

JCMD的使用

使用帮助文档：

 使用 jcmd 获取服务进程

使用 jcmd <pid> help 获取可执行命令

例如： jcmd 23397 GC.heap_info

 例如： jcmd 23397  Thread.print

 总之，jcmd是一个功能强大的工具，可以帮助开发人员和运维人员对Java应用程序进行诊断、监控和管理，从而提高应用程序的可靠性和性能。