JVM性能监控及故障分析工具

java 评论

JVM 性能监控及故障分析工具

1.概要

JDK官方提供了不少好用的JAVA故障处理工具,JDK的命令行工具在JDK的bin目录下供用户使用。

２.jps

２.1.简介

jps是jdk提供的查看当前java进程的工具，简单看作为JavaVirtual Machine Process Status Tool。
命令格式：

1
jps [options] [hostid]

options 参数详解:
参数 | 解释
—-| —-
-q | 仅输出VM标识符，不包括classname,jar name,arguments in main method
-m | 输出main method的参数
-l | 输出完全的包名，应用主类名，jar的完全路径名
-v | 输出jvm参数
-V | 输出通过flag文件传递到JVM中的参数(.hotspotrc文件或-XX:Flags=所指定的文件
-J | 传递参数到vm,例如:-J-Xms512m
hostid 参数解释:
[protocol:][[//]hostname][:port][/servername]

２.２.实例

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[java@RCS-AS-01 root]$ jps
3201 Jps
20819 AuthBootstrap
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[java@RCS-AS-01 root]$ jps -lv
20819 com.feinno.urcs.auth.main.AuthBootstrap -Duser.dir=/home/urcs/urcs-as-authentication -Xmx1024m -Xms1024m
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[java@RCS-AS-01 root]$ jps -lvm 10.10.220.101
RMI Registry not available at 10.10.220.101:1099
Connection refused to host: 10.10.220.101; nested exception is:java.net.ConnectException: Connection refused。
需要在远程机器上开启：jstatd

3.jstat

3.1.简介

Jstat是JDK自带的一个轻量级小工具。全称“Java Virtual Machine statistics monitoring tool”，它位于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。
命令格式：

1
jstat [options]

3.2.options 参数详解:

  • 3.2.1. jstat -class : 显示加载 class 的数量,及所占空间等信息,
显示列名 具体描述
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
  • 3.2.2.jstat -compiler :显示 VM 实时编译的数量等信息,
显示列名 具体描述
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
  • 3.2.3.jstat -gc : 可以显示 gc 的信息,查看 gc 的次数,及时间,
显示列名 具体描述
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)
  • 3.2.4. jstat -gccapacity :可以显示,VM 内存中三代(young,old,perm)对象的使用和占用大小
显示列名 具体描述
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
  • 3.2.5.jstat -gcutil :统计 gc 信息
显示列名 具体描述
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)
  • 3.2.6. jstat -gcnew :年轻代对象的信息,
显示列名 具体描述
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)
  • 3.2.7. jstat -gcnewcapacity : 年轻代对象的信息及其占用量,
显示列名 具体描述
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)
  • 3.2.8. jstat -gcold :old 代对象的信息,
显示列名 具体描述
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)
  • 3.2.9.stat -gcoldcapacity : old 代对象的信息及其占用量
显示列名 具体描述
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)
  • 3.2.10. jstat -gcpermcapacity: perm 对象的信息及其占用量,
显示列名 具体描述
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)
  • 3.2.11. jstat -printcompilation :当前 VM 执行的信息,
显示列名 具体描述
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

3.3.实例:

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[java@RCS-AS-01 root]$ jstat -gcutil 16885 1000
  S0     S1     E      O      M     CCS    YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
  0.00  93.51  54.24  10.36  98.25  96.86    205   16.720     3    1.041   17.760
  0.00  93.51  54.24  10.36  98.25  96.86    205   16.720     3    1.041   17.760
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[java@RCS-AS-01 root]$ jstat -class 16885 1000
Loaded  Bytes  Unloaded  Bytes     Time
 10051 19327.1       32    44.2      27.15
 10051 19327.1       32    44.2      27.15

4.jinfo

4.1.简介

jinfo(Java Configuration Information)，主要用于查看指定Java进程(或核心文件、远程调试服务器)的Java配置信息。
命令格式：

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jinfo [options] pid
jinfo [options] executable core
jinfo [options] [server-id@]remote-hostname-or-IP

参数详解:
参数 | 解释
—-| —-
pid | 进程号
executable | 产生core dump的java executable
core | core file
remote-hostname-or-IP | 主机名或ip
server-id | 远程主机上的debug server的唯一id

options 参数详解:

参数 解释
no option 打印命令行参数和系统属性
-flags 打印命令行参数
-sysprops 打印系统属性
-h 帮助

4.2.实例

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[java@RCS-AS-01 root]$ jinfo 16885
Attaching to process ID 16885, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.65-b01
Java System Properties:
java.runtime.name = Java(TM) SE Runtime Environment
java.vm.version = 25.65-b01
sun.boot.library.path = /usr/local/jdk8u65/jre/lib/amd64
java.vendor.url = http://java.oracle.com/
java.vm.vendor = Oracle Corporation
path.separator = :
file.encoding.pkg = sun.io
java.vm.name = Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM
.....
VM Flags:
Non-default VM flags: -XX:CICompilerCount=2 -XX:InitialHeapSize=1073741824 -XX:MaxHeapSize=1073741824 -XX:MaxNewSize=357564416 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=357564416 -XX:OldSize=716177408 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:+UseParallelGC
Command line:  -Duser.dir=/home/urcs/urcs-as-im -Xmx1024m -Xms1024m
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[java@RCS-AS-01 root]$ jinfo -flags 16885
Attaching to process ID 16885, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.65-b01
Non-default VM flags: -XX:CICompilerCount=2 -XX:InitialHeapSize=1073741824 -XX:MaxHeapSize=1073741824 -XX:MaxNewSize=357564416 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=357564416 -XX:OldSize=716177408 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:+UseParallelGC
Command line:  -Duser.dir=/home/urcs/urcs-as-im -Xmx1024m -Xms1024m

5.jmap

5.1.简介

jps是jdk提供的查看当前java进程的工具，简单看作为JavaVirtual Machine Process Status Tool。
命令格式：

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jmap [options] pid
jmap [options] executable core
jmap [options] [server-id@]remote-hostname-or-IP

参数详解:
参数 | 解释
—-| —-
pid | 进程号
executable | 产生core dump的java executable
core | core file
remote-hostname-or-IP | 主机名或ip
server-id | 远程主机上的debug server的唯一id

options 参数详解:
参数 | 解释
—-| —-
-dump:[live,]format=b,file= | 使用hprof二进制形式,输出jvm的heap内容到文件=. live子选项是可选的，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.
-heap | 打印heap的概要信息，GC使用的算法，heap的配置及wise heap的使用情况.
-histo[:live] | 打印每个class的实例数目,内存占用,类全名信息. VM的内部类名字开头会加上前缀”*”. 如果live子参数加上后,只统计活的对象数量.
-permstat | 打印classload和jvm heap长久层的信息. 包含每个classloader的名字,活泼性,地址,父classloader和加载的class数量. 另外,内部String的数量和占用内存数也会打印出来.
-F | 强迫.在pid没有相应的时候使用-dump或者-histo参数. 在这个模式下,live子参数无效.
-h | -help 打印辅助信息
-J | 传递参数给jmap启动的jvm.

5.2.实例

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[java@RCS-AS-01 root]$ jmap -dump:live,format=b,file=/tmp/heap.dump 16885
Dumping heap to /tmp/heap.dump ...
Heap dump file created

6.jstack

6.1.简介

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 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 都是 导致 线程 长时间 停顿 的 常见 原因。

命令格式：

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jstack [options] pid
jstack [options] executable core
jstack [options] [server-id@]remote-hostname-or-IP

参数详解:

参数 解释
pid 进程号
executable 产生 core dump 的 java executable
core core file
remote-hostname-or-IP 主机名或 ip
server-id 远程主机上的 debug server 的唯一 id

options 参数详解:

参数 解释
-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

6.2.实例

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[java@RCS-AS-01 root]$ jstack 16885 > /tmp/stack16885.1

查看文件显示：
2017-07-29 16:20:51
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.65-b01 mixed mode):

"HikariCP connection filler (pool HikariPool-11)" #26011 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000000f46000 nid=0x2bde waiting on condition [0x00007f334e8b4000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (parking)
        at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
        - parking to wait for  <0x00000000c25016e8> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
        at java.util.concurrent.locks.LockSupport.parkNanos(LockSupport.java:215)
        at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.awaitNanos(AbstractQueuedSynchronizer.java:2078)
        at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.poll(LinkedBlockingQueue.java:467)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1066)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1127)
        at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
............

7.jhat

7.1.简介

提供 jhat（ JVM Heap Analysis Tool） 命令 与 jmap 搭配 使用， 来 分析 jmap 生成 的 堆 转储 快照。
命令格式：

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　jhat -J-Xmx512m <heap dump file>

备注:
jhat 内置 了 一个 微型 的 HTTP/ HTML 服务器， 生成 dump 文件 的 分析 结果 后， 可以 在 浏览器 中 查看。 不过 实事求是 地说， 在 实际 工作中， 除非 笔者 手上 真的 没有 别的 工具 可用， 否则 一般 都 不会 去 直接 使用 jhat 命令 来 分析 dump 文件， 主要原因 有 二： 一是 一般 不会 在 部署 应用 程序 的 服务器 上 直接 分析 dump 文件， 即使 可以 这样做， 也会 尽量 将dump 文件 拷贝 到 其他 机器[ 4] 上进 行 分析， 因为 分析 工作 是一 个 耗时 而且 消耗 硬件 资源 的 过程， 既然 都要 在 其他 机器 上 进行， 就 没 必要 受到 命令行 工具 的 限制 了。 另外 一个 原因 是 jhat 的 分析 功能 相对来说 比较 简陋， 后文 将会 介绍 到 的 VisualVM

7.2.实例:

1、产生dump文件 c:>jmap -dump:file=f:\yown\dump.bin 16912
Dumping heap to F:\apps\dump.txt …
Heap dump file created

2、生成站点分析报告，便于网络访问 c:>jhat -J-Xmx512m -port 88f:\yown\dump.bin

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Reading from f:\apps\dump.bin...
Dump file created Thu Jul 26 16:31:36 CST 2012
Snapshot read, resolving...
Resolving 2194971 objects...
Chasing references, expect 438 dots.............................................
................................................................................
................................................................................
................................................................................
................................................................................
.........................................................................
Eliminating duplicate references................................................
................................................................................
................................................................................
................................................................................
................................................................................
......................................................................
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 88
Server is ready. 3.访问 http://localhost:88/ 这里记录了进程中所有类及实例个数

8.jvisualvm

8.1.简介:

VisualVM（ All- in- One Java Troubleshooting Tool） 是 到 目前 为止， 随 JDK 发布 的 功能 最强 大的 运行 监视 和 故障 处理 程序， 并且 可以 预见 在 未来 一段时间 内 都是 官方 主力 发展 的 虚拟 机 故障 处理 工具。 官方 在 VisualVM 的 软件 说明 中写 上了“ All- in- One” 的 描述 字样， 预示 着 它 除了 运行 监视、 故障 处理 外， 还 提供 了 很多 其他 方面 的 功能。VisualVM 基于 NetBeans 平台 开发， 因此 它 一 开始 就 具备 了 插件 扩展 功能 的 特性， 通过 插件 扩展 支持， VisualVM 可以 做到：
·显示 虚拟 机 进程 及 进程 的 配置 和 环境 信息（ jps、 jinfo）
·监视 应用 程序 的 CPU、 GC、 堆、 方法 区 及 线程 的 信息（ jstat、 jstack）。
·dump 及 分析 堆 转储 快照（ jmap、 jhat）
·方法 级 的 程序 运行 性能 分析， 找出 被 调用 最多、 运行 时间 最长 的 方法
·离 线程 序 快照： 收集 程序 的 运行时 配置、 线程 dump、 内存 dump 等 信息 建立 一个 快照， 可以 将 快照 发送 开发者 处 进行 Bug 反馈。
·其他 plugins 的 无限 的 可能性

8.2.界面展示如下图

这里写图片描述

这里写图片描述

9.开启Java服务远程监控

9.1.启动脚本中添加如下参数

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JAVA_ARGS[2]="-Dcom.sun.management.jmxremote.port=8999 -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Djava.rmi.server.hostname=10.10.220.101"

9.2.通过jvisualvm可以监控远程java服务，如下：

这里写图片描述

wuhaocnJava & 后端 & 通信

个人简介。