JVM常用参数及使用JDK监控工具定位问题

JVM参数

JVM的参数类型

• 标配参数
• X参数
• XX参数
  • Boolean类型
    • 公式：-XX：+或者-某个属性值（+表示开启 -表示关闭）
    • 例如：-XX：+PrintGCDetails（开启GC日志）、-XX：-PrintGCDetails（关闭GC日志）
  • KV设值类型
    • 公式：-XX:属性key=属性值value
    • 例如：-XX:MetaspaceSize=128m（设置元空间）、-XX:MaxTenuringThreadhold=15（设置分代次数）
  • 说明：-Xms、-Xmx、-Xss 都是缩写

常用参数

• 查看JVM默认值

  • -XX:+PrintFlagsInitial
    • 打印初始化JVM各个参数的值
  • -XX:+PrintFlagsFinal
    • 打印最终（目前）JVM各个参数的值
  • -XX:+PrintCommandLineFlags
    • 打印运行时命令行设置的JVM参数

• 设置各个空间大小

  • -Xms
    • 堆初始化值
  • -Xmx
    • 堆最大值（默认四分之一内存）
  • -Xss
    • 虚拟栈内存（默认1024k）
  • -XX:MetaspaceSize
    • 元空间初始化大小（默认20m）
  • -XX:MaxMetaSpaceSize
    • 元空间最大值（默认没有限制）
  • -XX:MaxDirectMemorySize
    • 直接操作内存的大小 即不操作虚拟机的内存（默认四分之一内存）

• 垃圾回收相关

  • 查看回收信息
    • -XX:+PrintGCDetails
      • 开启GC日志
    • +XX:+PrintGCTimeStamps
      • 打印每次GC的时间戳
  • 选择回收器
    • +XX:UseSerialGC
      • Serial（新生代）+SerialOld（老年代）
    • +XX:UseParNewGC
      • ParNew（新生代）+SerialOld（老年代）
    • +XX:UseParallalGC
      • Parallal（新生代）+ParallalOld（老年代）
    • +XX:UseParallalOldGC
      • Parallal（新生代）+ParallalOld（老年代）
    • +XX:UseConcMarkSweepGC
      • Parallal（新生代）+ CMS（老年代）+SerialOld（逃生门）
    • +XX:UseG1GC
      • G1（新、老）
  • 垃圾回收相关参数
    • -XX:MaxTenuringThreadhold
      • 进入老年代所需次数，默认15
  • 垃圾回收相关参数（非G1)
    • -XX:MaxNewSize
      • 新生代最大内存 默认16M
    • -XX:NewRatio
      • 年轻代和老年代大小比值，取值为整数，默认为2
    • -XX:SurvivorRatio
      • Eden区与Survivor区大小的比值，取值为整数，默认为8
  • 垃圾回收相关参数（G1)
    • -XX:G1HeapRegionSize
      • 设置的G1区域的大小。值是2的幂，范围是1MB到32MB。目标是根据最小的Java堆大小划分出约2048个区域。
    • -XX:MaxGCPauseMillis
      • 最大GC停顿时间，这是个软目标，JVM将尽可能（但不保证）停顿小于这个时间。
    • -XX:InitiatingHeapOccupancyPercent
      • 堆占用了多少的时候就触发GC，默认为45
    • -XX:ConcGCThreads
      • 并发GC使用的线程数。
    • -XX:G1ReservePercent
      • 设置作为空闲的预留内存百分比，以降低目标空间溢出的风险，默认值是10%

问题定位

查看Linux性能

• 整机：top
  • uptime，系统性能命令的精简版
• CPU:vmstat
  • 查看CPU（包含不限于）
  • 查看额外
    • 查看所有cpu核信息 mpstat -P ALL 2
    • 每个进程使用cpu的用量分解信息 pidstat -p进程编号 -u 采样间隔秒数
• 内存：free
  • 应用程序可用内存数 free 、free -g、free -m
  • 一般情况
    • 应用程序可用内存/系统物理内存>70%内存充足。
    • 应用程序可用内存/系统物理内存<20%内存不足，需要增加内存。
    • 20%<应用程序可用内存/系统物理内存<70%内训基本够用
  • 查看额外
    • pidstat -p 进程号 -r 采样间隔秒数
• 硬盘：df
  • 查看磁盘剩余空间数 df -h
• 磁盘IO：iostat
  • 磁盘I/O性能评估 iostat -xdk 2 3
  • 查看额外
    • pidstat -p 进程号 -d 采样间隔秒数
• 网络IO:ifstat
  • 默认本地没有，下载ifstat

定位步骤
结合Linux和JDK命令一块分析

• 先用top命令找出CPU占比最高的

• ps -ef或者jps进一步定位，得知是一个是哪一个后台程序

• 定位到具体线程或者代码

  • ps -mp 进程id -o THREAD,tid，time
  • 参数解释
    • -m显示所有的线程
    • -p pid进程使用cpu的时间
    • -o该参数后是用户自定义格式

• 将需要的线程ID转换为16进制格式（英文小写格式）

• jstack 进程ID | grep（16进制线程ID小写英文） -A60
  

• JDK自带的JVM监控和性能分析工具

  • jps

    • JVM 进程状态工具，主要用来输出JVM中运行的进程状态信息
    • jps [options] [hostid]
      • -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
      • 如果不指定hostid就默认为当前主机或服务器。

  • jhsdb

    • jdk11里建议：jstack、jmap（必须）、jinfo、jsnap命令前，都使用jhsdb命令
      

  • jinfo

    • jinfo命令可以查看java进程的运行时jvm参数详细信息，例如最大堆内存、使用的什么垃圾收集器等
    • jinfo -flags pid查看指定java进程的所有jvm运行参数
      
    • jinfo -flag param pid查看某个参数
      

  • jstack

    • 用来查看某个Java进程内的线程堆栈信息，实时监测系统运行时线程栈信息，而不用暂停程序排查,常用于线上系统的问题排查，一般都是间隔一段时间使用jstack命令打印出当前系统实时快照，然后比对线程在在锁上的执行状态来判断系统是否存在死锁、过度竞争等问题。
    • jstack [option] pid
jstack [option] executable core
jstack [option] [server- id@ ]remote hos tname-or- ip
      • -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 -l pid查看某一JVM进程的所有线程的信息
      
    • jstack -l pid | grep tid查看某一JVM进程的指定线程的信息
      

  • jhsdb jmap

    • jmap用来查看堆内存（JVM中各个代的内存情况，对象占用情况）使用状况，还可以导出整个JVM的内存信息，一般结合jhat使用。如果不使用这个命令，还可以使用-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError参数来让虚拟机出现OOM的时候自动生成dump文件。

    • jmap在jdk11已经过时 必须使用jsdb jmap

    • jmap -heap [pid]查看整个JVM中内存使用情况（还含有JDK版本，GC策略相关等）。
      

    • jmap -finalizerinfo pid打印等待回收的对象信息
      

    • jmap -histo [pid]查看JVM堆中存活对象的详细使用情况，常用于分析OutOfMemory
      

    • jmap -dump pid堆到文件

      
      使用VisualVM分析.hprof文件
      

  • jstat

    • JVM统计监测工具, 常用来实时监测系统堆的使用情况，以及GC信息、编译信息、类加载信息，常用来判断系统JVM参数是否设置合理，作为系统参数调优的信息统计工具。
    • jstat [ general0ption| outputOptions vmid [ interval[s |ms] [ count]] ]

      • general0ption 根据jstat统计的维度不同，可以使用如下表中的选项进行不同维度的统计，不同的操作系统支持的选项可能会不一样，可以通过-options选项，查看不同操作系统所支持选项。

        -Class	    		用于查看类加载情况的统计
        -compiler			用于查看HotSpot中即时编译器编译情况的统计
        -gc					用于查看JVM中堆的垃圾收集情况的统计
        -gccapacity			用于查看新生代、老生代及持久代的存储容量情况
        -gccause			用于查看垃圾收集的统计情况(这个和- gcutil选项一样)，如果有发生垃圾收集，它还会显示最后一次及当前正在发生垃圾收集的原因。
        -gcnew 				用于查看新生代垃圾收集的情况
        -gcnewcapacity		用于查看新生代的存储容量情况
        -gcold 				用于查看老生代及持久代发生GC的情况
        -gcoldcapacity		用于查看老生代的容量
        -gcpermcapacity		用于查看持久代的容量
        -gcutil				用于查看新生代、老生代及持代垃圾收集的情况
        -printcompilation	HotSpot编译方法的统计
        

      • outputOptions

        • -h：用于指定每隔几行就输出列头，如果不指定，默认是只在第行出现列头。
        • -J：用于将给定的javaOption传给java应用程序加载器，例如，“-J-Xms48m"将把启动内存设置为48M。
        • -t：用于在输出内容的第列显示时间戳，这个时间戳代表的时JVM开始启动到现在的时间

      • vmid 是虚拟机ID,在LinuxUnix系统 上一般就是进程ID。

      • interval 是采样时间间隔毫秒ms。

      • count 是采样数目。

    • 例子
      
      

  • 参数说明（来自：https://blog.csdn.net/fenglibing/article/details/6411951)