java虚拟机之JVM

前几篇我们学习了，JVM里面的运行结构，GC算法，以及各种垃圾收集器的优劣点，那么本篇我们来看下如何使用一些虚拟机性能监控工具，来监控和快速处理故障，当JVM出现一些故障时，我们通常从如下的几个方面进行着手分析，包括运行日志，异常堆栈，GC日志，线程快照（threaddump/javacore文件），堆转储快照(heapdump/hprof文件)，熟练掌握这些工具，可以帮我们更好更快弄清或解决一些难易解决的复杂问题。

下面看下SUN JDK自带的几款故障定位工具：

序号	名称	描述
1	jps	JVM Process Status Tool ，显示指定系统内所有的HotSpot虚拟机进程
2	jstat	用于收集hotspot虚拟机各方面的运行数据
3	jinfo	显示虚拟机配置信息
4	jmap	生成虚拟机的内存转储快照
5	jhat	分析heap文件，它会建立一个http/html服务，让用户可以通过浏览器查看分析结果
6	jstack	显示虚拟机的线程快照

1，jps命令几个参数如下：
-q，只输出LVMID省略主类的名称
-m，输出虚拟机进程启动时，传递给主类的main函数的参数
-l，输出主类的全名，如果进程执行的是jar包，输出jar路径
-v，输出虚拟机启动时的JVM参数

2，jstat，虚拟机统计信息监视工具
命令格式，jstat vmid  interval count，如果是远程机器，可以加上机器名和IP地址进行访问。

一个示例： jstat -gc 2764 250 20
选项option代表用户需要查询的虚拟机的信息，主要分为3类：类装载、垃圾回收和运行期的编译情况，具体如下表所示：

Option Function
-class 监视类的装载、卸载数量以及类的装载总空间和耗费时间等
-gc 监视Java堆，包含eden、2个survivor区、old区和永久带区域的容量、已用空间、GC时间合计等信息
-gccapcity 监视内容与-gc相同，但输出主要关注Java区域用到的最大和最小空间
-gcutil 监视内容与-gc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输出信息相同，额外输出导致上次GC产生的原因
-gcnew 监控新生代的GC情况
-gcnewcapacity 与-gcnew监控信息相同，输出主要关注使用到的最大和最小空间
-gcold 监控老生代的GC情况
-gcoldcapacity 与-gcold监控信息相同，输出主要关注使用到的最大和最小空间
-gcpermcapacity 输出永久带用到的最大和最小空间
-compiler 输出JIT编译器编译过的方法、耗时信息
-printcompilation 输出已经被JIT编译的方法




另外，使用jstat -gcutil 2764，比较常用的监控命令：
Java代码

1. [search@fsedump00yw ~]$ jstat -gcutil7829  
2.   S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT    
3.   0.02   0.00100.00 96.31 99.94  6504  53.595    9  12.097  65.692 
4. [search@fsedump00yw ~]$ jstat -gcutil7829  
5.   S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT    
6.   0.00   0.09  6.05 96.31 99.94  6505  53.598    9  12.097  65.696 
7. [search@fsedump00yw ~]$  

[search@fsedump00yw ~]$ jstat -gcutil 7829 
  S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT   
  0.02   0.00 100.00  96.31  99.94   6504   53.595     9   12.097   65.692
[search@fsedump00yw ~]$ jstat -gcutil 7829 
  S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT   
  0.00   0.09   6.05  96.31  99.94   6505   53.598     9   12.097   65.696
[search@fsedump00yw ~]$ 

参数介绍：
E代表Eden，新生代区，两个survivor区，S0和S1，，老年代使用O来表示，永久带使用P表示，YGC(Minor GC)  FULL FGC， FGCT代表FUCC GC耗时，GCT代表总的GC时间。

3，jinfo：实时查看虚拟机调整的各项参数
用法： jinfo option pid
4，jmap，JAVA内存影像工具

用法：jmap [option ] vmid
Option的信息如下表所示

Option Function
-dump 生成对应的dump信息，用法为-dump:[live,]format=b,file={fileName}
-finalizerinfo 显示在F-Queue中等待的Finalizer方法的对象（只在linux下生效）
-heap 显示堆的详细信息、垃圾回收器信息、参数配置、分代详情等
-histo 显示堆栈中的对象的统计信息，包含类、实例数量和合计容量
-permstat 以ClassLoder为统计口径显示永久带的内存状态
-F 当虚拟机对-dump无响应时可使用这个选项强制生成dump快照
示例：jmap -dump:format=b,file=heap.dump 20445


5,jhat ,虚拟机堆转储快照分析工具
hat是用来分析dump文件的一个微型的HTTP/HTML服务器，它能将生成的dump文件生成在线的HTML文件，让我们可以通过浏览器进行查阅，然而实际中我们很少使用这个工具，因为一般服务器上设置的堆、栈内存都比较大，生成的dump也比较大，直接用jhat容易造成内存溢出，而是我们大部分会将对应的文件拷贝下来，通过其他可视化的工具进行分析。启用法如下：

jhat {dump_file}


6，jstack JAVA堆栈跟踪工具：
stack用于JVM当前时刻的线程快照，又称threaddump文件，它是JVM当前每一条线程正在执行的堆栈信息的集合。生成线程快照的主要目的是为了定位线程出现长时间停顿的原因，如线程死锁、死循环、请求外部时长过长导致线程停顿的原因。通过jstack我们就可以知道哪些进程在后台做些什么？在等待什么资源等！其运行格式如下：

jstack [option] vmid

相关的option和function如下表所示

Option Function
-F 当正常输出的请求不响应时强制输出线程堆栈
-l 除堆栈信息外，显示关于锁的附加信息
-m 显示native方法的堆栈信息
示例：jstack -l 20445



上面说的都是基于命令行的的JVM指令的一些分析，下面看一下可视化的强大的工具.

1,jconsole,
启动命令：cmd里输入jconsole（配置好JDK环境变量的前提下）
JConsole是一个基于JMX的GUI工具，用于连接正在运行的JVM，不过此JVM需要使用可管理的模式启动,我们可以直接在命令行cmd里面启动，它主要监控内存，类，线程和VM信息，界面如下：










2，jvisualvm工具，
在cmd里输入jvisualvm命令启动。
VisualVM 是Netbeans的profile子项目，已在JDK6.0 update 7 中自带(java启动时不需要特定参数，监控工具在bin/jvisualvm.exe)，能够监控线程，内存情况，查看方法的CPU时间和内存中的对 象，已被GC的对象，反向查看分配的堆栈(如100个String对象分别由哪几个对象分配出来的)。
在JDK_HOME/bin(默认是C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_13\bin)目录下面，有一个jvisualvm.exe文件，双击打开，从UI上来看，这个软件是基于NetBeans开发的了。
截图如下：

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