Java监控工具、调优、调试辅助函数

JVM监控工具

Java的安装包自带了很多优秀的工具，善用这些工具对于监控和调试Java程序非常有帮助。常用工具如下：

jps?

用途：jps用来查看JVM里面所有进程的具体状态,?包括进程ID，进程启动的路径等等。

常用参数：

-l: 输出完成的包名称；

-m: 输出程序的命令行输入参数；

-v: 输出完整的JVM参数。

jstack?

用途：1）查看java程序崩溃生成core文件，获得core文件的java?stack和native?stack的信息；2）查看正在运行的java程序的java?stack和native?stack的信息：a) 查看运行的java程序呈现hung的状态；b) 跟踪Java的调用栈，剖析程序。

jinfo

用途：jinfo可观察运行中的java程序的运行环境参数：参数包括Java?System属性和JVM命令行参数；也可从core文件里面知道崩溃的Java应用程序的配置信息。

jstat?

用途：jstat利用了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等等。

语法结构：

Usage:?jstat?-help|-options

???????jstat?-<option>?[-t]?[-h<lines>]?<vmid>?[<interval>?[<count>]]

参数解释：

Options?—?选项，我们一般使用?-gcutil?查看gc情况

vmid????—?VM的进程号，即当前运行的java进程号

interval–?间隔时间，单位为秒或者毫秒

count???—?打印次数，如果缺省则打印无数次

具体option参数如下：

-class：统计class?loader行为信息

-compile：统计编译行为信息

-gc：统计jdk?gc时heap信息

-gccapacity：统计不同的generations（不知道怎么翻译好，包括新生区，老年区，permanent区）相应的heap容量情况

-gccause：统计gc的情况，（同-gcutil）和引起gc的事件

-gcnew：统计gc时，新生代的情况

-gcnewcapacity：统计gc时，新生代heap容量

-gcold：统计gc时，老年区的情况

-gcoldcapacity：统计gc时，老年区heap容量

-gcpermcapacity：统计gc时，permanent区heap容量

-gcutil：统计gc时，heap情况

输出内容含义如下：

S0??—?Heap上的?Survivor?space?0?区已使用空间的百分比

S1??—?Heap上的?Survivor?space?1?区已使用空间的百分比

E???—?Heap上的?Eden?space?区已使用空间的百分比

O???—?Heap上的?Old?space?区已使用空间的百分比

P???—?Perm?space?区已使用空间的百分比

YGC?—?从应用程序启动到采样时发生?Young?GC?的次数

YGCT–?从应用程序启动到采样时?Young?GC?所用的时间(单位秒)

FGC?—?从应用程序启动到采样时发生?Full?GC?的次数

FGCT–?从应用程序启动到采样时?Full?GC?所用的时间(单位秒)

GCT?—?从应用程序启动到采样时用于垃圾回收的总时间(单位秒)?

示例

实例使用1：

[root@localhost?bin]#?jstat?-gcutil?25444

??S0?????S1?????E??????O??????P?????YGC?????YGCT????FGC????FGCT?????GCT

?11.63???0.00???56.46??66.92??98.49?162????0.248????6??????0.331????0.579?

实例使用2：

[root@localhost?bin]#?jstat?-gcutil?25444?1000?5

??S0?????S1?????E??????O??????P?????YGC?????YGCT????FGC????FGCT?????GCT

?73.54???0.00??99.04??67.52??98.49????166????0.252?????6????0.331????0.583

?73.54???0.00??99.04??67.52??98.49????166????0.252?????6????0.331????0.583

?73.54???0.00??99.04??67.52??98.49????166????0.252?????6????0.331????0.583

?73.54???0.00??99.04??67.52??98.49????166????0.252?????6????0.331????0.583

?73.54???0.00??99.04??67.52??98.49????166????0.252?????6????0.331????0.583?

我们可以看到，5次young?gc之后，垃圾内存被从Eden?space区(E)放入了Old?space区(O)，并引起了百分比的变化，导致Survivor?space使用的百分比从73.54%(S0)降到0%(S1)。有效释放了内存空间。绿框中，我们可以看到，一次full?gc之后，Old?space区(O)的内存被回收，从99.05%降到67.52%。

图中同时打印了young?gc和full?gc的总次数、总耗时。而，每次young?gc消耗的时间，可以用相间隔的两行YGCT相减得到。每次full?gc消耗的时间，可以用相隔的两行FGCT相减得到。例如红框中表示的第一行、第二行之间发生了1次young?gc，消耗的时间为0.252-0.252＝0.0秒。

常驻内存区(P)的使用率，始终停留在98.49%左右，说明常驻内存没有突变，比较正常。

如果young?gc和full?gc能够正常发生，而且都能有效回收内存，常驻内存区变化不明显，则说明java内存释放情况正常，垃圾回收及时，java内存泄露的几率就会大大降低。但也不能说明一定没有内存泄露。

GCT?是YGCT?和FGCT的时间总和。

以上，介绍了Jstat按百分比查看gc情况的功能。其实，它还有功能，例如加载类信息统计功能、内存池信息统计功能等，那些是以绝对值的形式打印出来的，比较少用，在此就不做介绍。?

[root@localhost?bin]#?ps?-ef?|?grep?java

root?????25917?????1??2?23:23?pts/2????00:00:05?/usr/local/jdk1.5/bin/java?-Djava.endorsed.dirs=/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30/common/endorsed?-classpath?/usr/local/jdk1.5/lib/tools.jar:/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30/bin/bootstrap.jar:/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30/bin/commons-logging-api.jar?-Dcatalina.base=/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30?-Dcatalina.home=/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30?-Djava.io.tmpdir=/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30/temp?org.apache.catalina.startup.Bootstrap?start

jstat?-class?pid:显示加载class的数量，及所占空间等信息。

实例使用3：

[root@localhost?bin]#?jstat?-class?25917

Loaded??Bytes??Unloaded??Bytes?????Time

2629????2916.8???????29???24.6?????0.90?

jstat?-compiler?pid:显示VM实时编译的数量等信息。

实例使用4：

[root@localhost?bin]#?jstat?-compiler?25917

Compiled?Failed?Invalid???Time???FailedType?FailedMethod

?????768??????0???????0???0.70????????????0?

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，如：PGCMN显示的是最小perm的内存使用量，PGCMX显示的是perm的内存最大使用量，PGC是当前新生成的perm内存占用量，PC是但前perm内存占用量。其他的可以根据这个类推，?OC是old内纯的占用量。?

[root@localhost?bin]#?jstat?-gccapacity?25917

NGCMN???????640.0

NGCMX???????4992.0

NGC?????????832.0

S0C?????????64.0

S1C?????????64.0

EC??????????704.0

OGCMN???????1408.0

OGCMX???????60544.0

OGC?????????9504.0

OC??????????9504.0??????????????????OC是old内纯的占用量

PGCMN???????8192.0??????????????????PGCMN显示的是最小perm的内存使用量

PGCMX???????65536.0?????????????????PGCMX显示的是perm的内存最大使用量

PGC?????????12800.0?????????????????PGC是当前新生成的perm内存占用量

PC??????????12800.0?????????????????PC是但前perm内存占用量

YGC?????????164

FGC?????????6?

jstat?-gcnew?pid:?new对象的信息

[root@localhost?bin]#?jstat?-gcnew?25917

?S0C????S1C????S0U????S1U???TT?MTT??DSS??????EC???????EU?????YGC?????YGCT

?64.0???64.0???47.4???0.0???2??15???32.0????704.0????145.7????168????0.254?

jstat?-gcnewcapacity?pid:?new对象的信息及其占用量

[root@localhost?bin]#?jstat?-gcnewcapacity?25917

?NGCMN??NGCMX???NGC???S0CMX??S0C???S1CMX??S1C???ECMX????EC??????YGC???FGC

640.0??4992.0??832.0?64.0???448.0?448.0??64.0???4096.0??704.0??168?????6

jstat?-gcold?pid:?old对象的信息。

[root@localhost?bin]#?jstat?-gcold?25917

???PC???????PU????????OC??????????OU???????YGC????FGC????FGCT?????GCT

?12800.0??12617.6?????9504.0??????6561.3???169?????6????0.335????0.591

jstat?-gcoldcapacity?pid:old对象的信息及其占用量。

[root@localhost?bin]#?jstat?-gcoldcapacity?25917

OGCMN??????OGCMX????????OGC?????????OC???????YGC???FGC????FGCT?????GCT

1408.0?????60544.0??????9504.0??????9504.0???169?????6????0.335????0.591?

jstat?-gcpermcapacity?pid:?perm对象的信息及其占用量。

[root@localhost?bin]#?jstat?-gcpermcapacity?25917

PGCMN??????PGCMX???????PGC?????????PC??????YGC???FGC????FGCT?????GCT

8192.0????65536.0????12800.0????12800.0???169?????6????0.335????0.591?

jstat?-printcompilation?pid:当前VM执行的信息。

[root@localhost?bin]#?jstat?-printcompilation?-h3??25917?1000?5

每1000毫秒打印一次，一共打印5次，还可以加上-h3每三行显示一下标题。

Compiled??Size??Type?Method

?????788?????73????1?java/io/File?<init>

?????788?????73????1?java/io/File?<init>

?????788?????73????1?java/io/File?<init>

Compiled??Size??Type?Method

?????788?????73????1?java/io/File?<init>

?????788?????73????1?java/io/File?<init>

jmap

用途：观察运行中的jvm物理内存的占用情况，包括Heap?size,?Perm?size等等。

参数如下：

-heap：打印jvm?heap的情况

-histo：打印jvm?heap的直方图。其输出信息包括类名，对象数量，对象占用大小。

-histo：live?：同上，但是只答应存活对象的情况

-permstat：打印permanent?generation?heap情况

命令使用：

jmap?-heap?2083 ----?观察到New?Generation（Eden?Space，From?Space，To?Space）,tenured?generation,Perm?Generation的内存使用情况

jmap?-histo?2083?｜?jmap?-histo:live?2083 ? ----?观察heap中所有对象的情况（heap中所有生存的对象的情况）。包括对象数量和所占空间大小。

jmap -dump:live,format=b,file=heap.bin 2083 ----?dump java heap in hprof binary format。输出文件可用于进一步分析。

Java调优

JVM调优总结?

JAVA虚拟机性能参数调优指导书

Jprofiler使用介绍

Memory Analyzer (MAT)

使用Memory Analyzer tool(MAT)分析内存泄漏

Java调试辅助函数

调试Java程序经常需要知道Java进程PID、当前目录、Java Home、内存使用情况、执行特定命令等等。JavaDebug收集了上述这些常用的辅助调试函数。

?

import java.lang.management.ManagementFactory;import java.lang.management.RuntimeMXBean;import java.io.File;import java.io.IOException;import java.io.BufferedReader;import java.io.InputStreamReader;import java.io.OutputStreamWriter;import java.io.PrintWriter;import java.util.Iterator;import java.util.Map;import java.util.Properties;public class JavaDebug{    public static int getPid() {        RuntimeMXBean runtime = ManagementFactory.getRuntimeMXBean();        String name = runtime.getName(); // format: "pid@hostname"        try {            return Integer.parseInt(name.substring(0, name.indexOf('@')));        } catch (Exception e) {            System.err.println(e.getMessage());            return -1;        }    }    public static void printEnv(){        Map<String,String> map = System.getenv();        Iterator<Map.Entry<String, String>> iter = map.entrySet().iterator();        Map.Entry<String, String> entry;        while (iter.hasNext()) {            entry = iter.next();            String name = entry.getKey();            String value = entry.getValue();            System.out.println(name + ": "+ value);        }    }    public static void printProperties(){        Properties pros = System.getProperties();        pros.list(System.out);    }    public static String getPWD(){        return System.getProperty("user.dir");    }    public static void printSimpleMemoryInfo(){        Runtime runTime = Runtime.getRuntime();        System.out.println("Total Mem:" + runTime.totalMemory() + " Max Mem:" +runTime.maxMemory()                + " Free mem:" + runTime.freeMemory() );    }    public static void printMemoryInfo(String info){        if( info != null){            System.out.println(info+ " JavaDebug:printMemoryInfo");        }        printSimpleMemoryInfo();        ExecCommand("jmap " + getPid());    }    public static void ExecCommand(String cmd){        System.out.println("Exec command: "+cmd);        try{            Process pro = null;            Runtime runTime = Runtime.getRuntime();            if (runTime == null) {                System.err.println("Create runtime false!");                throw new RuntimeException("Create runtime false!");            }            pro = runTime.exec(cmd);            BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(pro.getInputStream()));            PrintWriter output = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(pro.getOutputStream()));            String line;            while ((line = input.readLine()) != null) {                System.out.println(line);            }            input.close();            output.close();            pro.destroy();        }        catch(IOException e) {            System.err.println(e.getMessage());            e.printStackTrace();            throw new RuntimeException("run command error!");        }        System.out.println("Exec command: "+cmd + " finish.");    }    public static void main(String[] args) throws Exception {        printProperties();        //printEnv();        System.out.println("========================");        int pid = getPid();        System.out.println("pid: " + pid);        System.out.println("pwd: " + getPWD());        printMemoryInfo(null);        ExecCommand("ls -l");        ExecCommand("jmap " + pid);        printMemoryInfo(null);    }}

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