系统稳定性—JVM监控和调优常用命令总结

一、JVM监控和调优

在Java应用和服务出现莫名的卡顿、CPU飙升等问题时总是要分析一下对应进程的JVM状态以定位问题和解决问题并作出相应的优化，在这过程中Java自带的一些状态监控命令和图形化工具就非常方便了。本文总结了最常用的命令行工具及其常用参数解释，图形化监控工具的用法，仅供参考。

命令	说明	常用形式
jps	查看java进程pid	jps
jinfo	查看jvm环境与参数	jinfo pid > a.txt
jstat	查看jvm内存与GC状态	jstat -gcutil pid 1000 10
jstack	查看jvm当前时刻的线程快照	jstack -l pid
jmap	生成dump文件	jmap -dump:live,format=b,file=dump.hprof pid
jmap	生成统计信息	jmap -histo pid
jhat	dump分析工具	jhat dump.hprof

下面主要围绕这几个命令分别进行说明

二、核心命令行工具：用法与实战

2.1 jps：进程定位

jps（Java Process Status）Java版的ps命令，查看java进程及其相关的信息，如果你想找到一个java进程的pid，那可以用jps命令替代linux中的ps命令了，简单而方便。

命令格式

jps [options] [hostid]

options参数解释：

-l：输出主类全名或jar路径
-q：只输出LVMID
-m：输出JVM启动时传递给main()的参数
-v：输出JVM启动时显示指定的JVM参数

常用示例

jps -l 输出jar包路径，类全名
jps -m 输出main参数
jps -v 输出JVM参数

2.2 jinfo：JVM参数管理

jinfo（Java Configuration Info）是用来查看JVM参数和动态修改部分JVM参数的命令

命令格式

jinfo [option]

options参数解释：

-flag 打印指定名称的参数
-flag [+|-] 打开或关闭参数
-flag = 设置参数
-flags 打印所有参数
-sysprops 打印系统配置
打印上面两个选项

常用示例

其中11666为pid

jinfo 11666

查看JVM参数和系统配置

jinfo -flags 11666
jinfo -sysprops 11666

查看打印GC日志参数

jinfo -flag PrintGC 11666
jinfo -flag PrintGCDetails 11666

打开GC日志参数

jinfo -flag +PrintGC 11666
jinfo -flag +PrintGCDetails 11666

关闭GC日志参数

jinfo -flag -PrintGC 11666
jinfo -flag -PrintGCDetails 11666

还可以使用下面的命令查看那些参数可以使用jinfo命令来管理：

java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep manageable

常用JVM参数：

-Xms：初始堆大小，默认为物理内存的1/64(<1GB)；默认(MinHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存小于40%时，JVM就会增大堆直到-Xmx的最大限制

-Xmx：最大堆大小，默认(MaxHeapFreeRatio参数可以调整)空余堆内存大于70%时，JVM会减少堆直到-Xms的最小限制

-Xmn：新生代的内存空间大小，注意：此处的大小是（eden+ 2 survivor space)。与jmap -heap中显示的New gen是不同的。整个堆大小=新生代大小 + 老生代大小 + 永久代大小。

在保证堆大小不变的情况下，增大新生代后,将会减小老生代大小。此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。

-XX:SurvivorRatio：新生代中Eden区域与Survivor区域的容量比值，默认值为8。两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:8，一个Survivor区占整个年轻代的1/10。

-Xss：每个线程的堆栈大小。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M，以前每个线程堆栈大小为256K。应根据应用的线程所需内存大小进行适当调整。在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的，不能无限生成，经验值在3000~5000左右。一般小的应用，如果栈不是很深，应该是128k够用的，大的应用建议使用256k。这个选项对性能影响比较大，需要严格的测试。和threadstacksize选项解释很类似,官方文档似乎没有解释，在论坛中有这样一句话:"-Xss is translated in a VM flag named ThreadStackSize”一般设置这个值就可以了。

-XX:PermSize：设置永久代(perm gen)初始值。默认值为物理内存的1/64。

-XX:MaxPermSize：设置持久代最大值。物理内存的1/4。

2.3 jstat：内存与GC监控

jstat（JVM Statistics Monitoring Tool）命令是使用频率比较高的命令，主要用来查看JVM运行时的状态信息，包括内存状态、垃圾回收等。

命令格式

jstat [option] LVMID [interval] [count]

其中LVMID是进程id，interval是打印间隔时间（毫秒），count是打印次数（默认一直打印）

option参数解释：

-class class loader的行为统计
-compiler HotSpt JIT编译器行为统计
-gc 垃圾回收堆的行为统计
-gccapacity 各个垃圾回收代容量(young,old,perm)和他们相应的空间统计
-gcutil 垃圾回收统计概述
-gccause 垃圾收集统计概述（同-gcutil），附加最近两次垃圾回收事件的原因
-gcnew 新生代行为统计
-gcnewcapacity 新生代与其相应的内存空间的统计
-gcold 年老代和永生代行为统计
-gcoldcapacity 年老代行为统计
-gcpermcapacity 永生代行为统计
-printcompilation HotSpot编译方法统计

常用示例

root@8d36124607a0:/# jstat -gcutil 11666 1000 3

  S0     S1     E      O      M     CCS    YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
  6.17   0.00   6.39  33.72  93.42  90.57   976    57.014   68    53.153  110.168
  6.17   0.00   6.39  33.72  93.42  90.57   976    57.014   68    53.153  110.168
  6.17   0.00   6.39  33.72  93.42  90.57   976    57.014   68    53.153  110.168

jstat -gcutil 11666 1000 3

11666为pid，每隔1000毫秒打印一次，打印3次

字段解释:

S0 survivor0使用百分比
S1 survivor1使用百分比
E Eden区使用百分比
O 老年代使用百分比
M 元数据区使用百分比
CCS 压缩使用百分比
YGC 年轻代垃圾回收次数
YGCT 年轻代垃圾回收消耗时间
FGC 老年代垃圾回收次数
FGCT 老年代垃圾回收消耗时间
GCT 垃圾回收消耗总时间

-gc和-gcutil参数类似，只不过输出字段不是百分比，而是实际的值。

root@8d36124607a0:/# jstat -gc 11666 1000 3

S0C  S1C    S0U   S1U    EC    EU    OC    OU    MC   MU    CCSC   CCSU   YGC   YGCT  FGC  FGCT  GCT 
25600.0    25600.0    0.0  1450.0    204800.0   97460.7   512000.0    172668.8    345736.0    322997.7  48812.0   44209.0  977  57.040  68  53.153   110.193 
25600.0    25600.0    0.0  1450.0    204800.0   97460.7   512000.0    172668.8    345736.0    322997.7  48812.0   44209.0  977  57.040  68  53.153   110.193 
25600.0    25600.0    0.0  1450.0    204800.0   97460.7   512000.0    172668.8    345736.0    322997.7  48812.0   44209.0  977  57.040  68  53.153   110.193

字段解释：

S0C survivor0大小
S1C survivor1大小
S0U survivor0已使用大小
S1U survivor1已使用大小
EC Eden区大小
EU Eden区已使用大小
OC 老年代大小
OU 老年代已使用大小
MC 方法区大小
MU 方法区已使用大小
CCSC 压缩类空间大小
CCSU 压缩类空间已使用大小
YGC 年轻代垃圾回收次数
YGCT 年轻代垃圾回收消耗时间
FGC 老年代垃圾回收次数
FGCT 老年代垃圾回收消耗时间
GCT 垃圾回收消耗总时间

2.4 jstack：线程问题定位

jstack（JVM Stack Trace）是用来查看JVM线程快照的命令，线程快照是当前JVM线程正在执行的方法堆栈集合。使用jstack命令可以定位线程出现长时间卡顿的原因，例如死锁，死循环等。jstack还可以查看程序崩溃时生成的core文件中的stack信息。

命令格式

jstack [-l] <pid> (连接运行中的进程)
jstack -F [-m] [-l] <pid> (连接挂起的进程)
jstack [-m] [-l] <executable> <core> (连接core文件)
jstack [-m] [-l] [server_id@]<remote server IP or hostname> (连接远程debug服务器)

option参数解释：

-F 当使用jstack 无响应时，强制输出线程堆栈。
-m 同时输出java和本地堆栈(混合模式)
-l 额外显示锁信息

常用示例

jstack -l 11666 | more

输出信息：

2024-06-08 10:14:45
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.221-b11 mixed mode):

"Attach Listener" #10 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007fb54485a000 nid=0x3503 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"Service Thread" #9 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007fb5430b4000 nid=0x3203 runnable [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"C1 CompilerThread2" #8 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007fb54407e800 nid=0x3103 runnable [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"C2 CompilerThread1" #7 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007fb54400f800 nid=0x4203 runnable [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"C2 CompilerThread0" #6 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007fb54285a000 nid=0x4403 waiting on condition [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"Monitor Ctrl-Break" #5 daemon prio=5 os_prio=31 tid=0x00007fb5430ab000 nid=0x4503 runnable [0x0000700002427000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE
        at java.net.SocketInputStream.socketRead0(Native Method)
        at java.net.SocketInputStream.socketRead(SocketInputStream.java:116)
        at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:171)
        at java.net.SocketInputStream.read(SocketInputStream.java:141)
        at sun.nio.cs.StreamDecoder.readBytes(StreamDecoder.java:284)
        at sun.nio.cs.StreamDecoder.implRead(StreamDecoder.java:326)
        at sun.nio.cs.StreamDecoder.read(StreamDecoder.java:178)
        - locked <0x000000079570b9e0> (a java.io.InputStreamReader)
        at java.io.InputStreamReader.read(InputStreamReader.java:184)
        at java.io.BufferedReader.fill(BufferedReader.java:161)
        at java.io.BufferedReader.readLine(BufferedReader.java:324)
        - locked <0x000000079570b9e0> (a java.io.InputStreamReader)
        at java.io.BufferedReader.readLine(BufferedReader.java:389)
        at com.intellij.rt.execution.application.AppMainV2$1.run(AppMainV2.java:47)

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"Signal Dispatcher" #4 daemon prio=9 os_prio=31 tid=0x00007fb544026000 nid=0x4603 runnable [0x0000000000000000]
   java.lang.Thread.State: RUNNABLE

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"Finalizer" #3 daemon prio=8 os_prio=31 tid=0x00007fb544817000 nid=0x5103 in Object.wait() [0x0000700002098000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
        at java.lang.Object.wait(Native Method)
        - waiting on <0x0000000795588ed0> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
        at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:144)
        - locked <0x0000000795588ed0> (a java.lang.ref.ReferenceQueue$Lock)
        at java.lang.ref.ReferenceQueue.remove(ReferenceQueue.java:165)
        at java.lang.ref.Finalizer$FinalizerThread.run(Finalizer.java:216)

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"Reference Handler" #2 daemon prio=10 os_prio=31 tid=0x00007fb54303f800 nid=0x2c03 in Object.wait() [0x0000700001f95000]
   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)
        at java.lang.Object.wait(Native Method)
        - waiting on <0x0000000795586bf8> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
        at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
        at java.lang.ref.Reference.tryHandlePending(Reference.java:191)
        - locked <0x0000000795586bf8> (a java.lang.ref.Reference$Lock)
        at java.lang.ref.Reference$ReferenceHandler.run(Reference.java:153)

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"main" #1 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007fb54280e000 nid=0xe03 waiting on condition [0x0000700001983000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
        at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
        at com.jvm.JVMtest.main(JVMtest.java:6)

   Locked ownable synchronizers:
        - None

"VM Thread" os_prio=31 tid=0x00007fb544816800 nid=0x5303 runnable 

"GC task thread#0 (ParallelGC)" os_prio=31 tid=0x00007fb544009800 nid=0x2507 runnable 

"GC task thread#1 (ParallelGC)" os_prio=31 tid=0x00007fb54300f800 nid=0x2403 runnable 

"GC task thread#2 (ParallelGC)" os_prio=31 tid=0x00007fb543010000 nid=0x2303 runnable 

"GC task thread#3 (ParallelGC)" os_prio=31 tid=0x00007fb543010800 nid=0x2a03 runnable 

"VM Periodic Task Thread" os_prio=31 tid=0x00007fb5430b4800 nid=0x3f03 waiting on condition 

JNI global references: 15

你会发现上面的信息其实是一段一段的，摘取其中的一段为大家说明:

"main" #1 prio=5 os_prio=31 tid=0x00007fb54280e000 nid=0xe03 waiting on condition [0x0000700001983000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (sleeping)
        at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
        at com.jvm.JVMtest.main(JVMtest.java:6)

字段解释：

main: 线程名称
#1: 当前线程ID，从main开始，jvm会根据线程创建的顺序为其线程编号
prio: 优先级的顺序，一般默认是5
os_prio: 线程对应系统的优先级
tid: java内的线程id
nid: 操作系统级别的线程id，是一个十六进制

关于线程的信息:

NEW: 线程新建，还没开始运行
RUNNABLE: 正在java虚拟机中运行的线程
BLOCKED: 被阻塞，正在等待监视器锁的线程
WAITING: 无限期等待另一个线程执行特定操作的线程
TIMED_WAITING: 等待另一个线程执行操作达到指定等待时间的线程
TERMINATED: 已经退出的线程

我们这里关注的最多的就是nid

2.5 jmap：堆快照分析

jmap（JVM Memory Map）是用来生成堆dump文件和查看堆相关的各类信息的命令，例如查看finalize执行队列，heap的详细信息和使用情况。

命令格式

jmap [option] (连接正在执行的进程)
jmap [option] <executable (连接一个core文件)
jmap [option] [server_id@] (链接远程服务器)

option参数解释：

to print same info as Solaris pmap
-heap 打印java heap摘要
-histo[:live] 打印堆中的java对象统计信息
-clstats 打印类加载器统计信息
-finalizerinfo 打印在f-queue中等待执行finalizer方法的对象
-dump: 生成java堆的dump文件
dump-options:
live：只转储存活的对象，如果没有指定则转储所有对象
format=b：二进制格式
file=：转储文件到
-F 强制选项

常用示例

jmap -dump:live,format=b,file=dump.hprof 11666

输出：

Dumping heap to /dump.hprof ... Heap dump file created

这个命令是要把java堆中的存活对象信息转储到dump.hprof文件

jmap -finalizerinfo 11666

输出：

Attaching to process ID 11666, please wait... Debugger attached successfully.Server compiler detected.JVM version is 24.71-b01 Number of objects pending for finalization: 0

输出结果的含义为当前没有在等待执行finalizer方法的对象

jmap -heap 11666

输出堆的详细信息

输出：

Attaching to process ID 11666, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.25-b02

using thread-local object allocation.
Parallel GC with 4 thread(s)

Heap Configuration: //堆内存初始化配置
   MinHeapFreeRatio         = 0 //对应jvm启动参数-XX:MinHeapFreeRatio设置JVM堆最小空闲比率(default 40)
   MaxHeapFreeRatio         = 100 //对应jvm启动参数 -XX:MaxHeapFreeRatio设置JVM堆最大空闲比率(default 70)
   MaxHeapSize              = 1073741824 (1024.0MB) //对应jvm启动参数-XX:MaxHeapSize=设置JVM堆的最大大小
   NewSize                  = 22020096 (21.0MB) //对应jvm启动参数-XX:NewSize=设置JVM堆的新生代的默认大小
   MaxNewSize               = 357564416 (341.0MB) //对应jvm启动参数-XX:MaxNewSize=设置JVM堆的新生代的最大大小
   OldSize                  = 45088768 (43.0MB) //对应jvm启动参数-XX:OldSize=<value>:设置JVM堆的老年代的大小
   NewRatio                 = 2 //对应jvm启动参数-XX:NewRatio=:新生代和老生代的大小比率
   SurvivorRatio            = 8 //对应jvm启动参数-XX:SurvivorRatio=设置新生代中Eden区与Survivor区的大小比值
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB) // 元数据区大小
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB) //类压缩空间大小
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB //元数据区最大大小
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB) //G1垃圾收集器每个Region大小

Heap Usage: //堆内存使用情况
PS Young Generation 
Eden Space: //Eden区内存分布
   capacity = 17825792 (17.0MB) //Eden区总容量
   used     = 12704088 (12.115562438964844MB) //Eden区已使用
   free     = 5121704 (4.884437561035156MB) //Eden区剩余容量
   71.26801434685203% used //Eden区使用比率
From Space: //其中一个Survivor区的内存分布
   capacity = 2097152 (2.0MB)
   used     = 1703936 (1.625MB)
   free     = 393216 (0.375MB)
   81.25% used
To Space: //另一个Survivor区的内存分布
   capacity = 2097152 (2.0MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 2097152 (2.0MB)
   0.0% used
PS Old Generation
   capacity = 52428800 (50.0MB) //老年代容量
   used     = 28325712 (27.013504028320312MB) //老年代已使用
   free     = 24103088 (22.986495971679688MB) //老年代空闲
   54.027008056640625% used //老年代使用比率

15884 interned Strings occupying 2075304 bytes.

jmap -histo:live 11666 | more

输出存活对象统计信息

输出：

num     #instances        #bytes  class name
----------------------------------------------
1:         46608        1111232  java.lang.String
2:          6919         734516  java.lang.Class
3:          4787         536164  java.net.SocksSocketImpl
4:         15935         497100  java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node
5:         28561         436016  java.lang.Object

2.6 jhat：堆快照分析

jhat（JVM Heap Analysis Tool）是用来分析jmap生成dump文件的命令，jhat内置了应用服务器，可以通过网页查看dump文件分析结果，jhat一般是用在离线分析上。

命令格式

jhat [option] [dumpfile]

option参数解释：

-stack false: 关闭对象分配调用堆栈的跟踪
-refs false: 关闭对象引用的跟踪
-port : HTTP服务器端口，默认是7000
-debug : debug级别

0: 无debug输出
　　 1: Debug hprof file parsing
　　 2: Debug hprof file parsing, no server

-version分析报告版本

常用示例

jhat dump.hprof

三、图形化工具：简洁高效的可视化监控

3.1 jconsole

jconsole（Java Monitoring and Management Console）

启动方式

Windows：命令行输入jconsole；
Linux：jconsole &（后台运行）。

核心功能

内存：可视化展示堆/非堆内存使用趋势，支持手动执行GC；
线程：查看线程状态、检测死锁；
类：监控类加载/卸载数量；
MBean：查看JVM的MBean属性，支持修改部分参数。

3.2 VisualVM（功能最全面）

启动方式

JDK8及以上默认自带，命令行输入jvisualvm。

核心优势

整合多工具：支持jstat、jstack、jmap功能，无需手动输命令；
dump分析：直接加载dump文件，生成内存泄漏报告；
插件扩展：安装Visual GC插件可可视化展示GC过程（新生代、老年代变化）；
远程监控：支持连接远程Java进程（需配置JVM启动参数开启JMX）。

四、实战场景：问题定位流程

场景1：应用卡顿

用jps -l获取PID；
用jstat -gcutil <pid> 1000查看GC情况：
- 若FGC频繁 → 检查老年代是否内存溢出；
- 若YGC频繁 → 检查新生代大小是否过小；
用jstack -l <pid>查看线程状态：是否有大量BLOCKED线程（锁竞争）。

场景 2：CPU飙升

用top -p <pid>找到高CPU进程；
用top -H -p <pid>找到高CPU线程（十进制PID）；
将十进制PID转为十六进制（如printf "%x\n" 1234）；
用jstack -l <pid> | grep <十六进制PID> -A 10定位线程调用栈，找到耗时代码。

场景 3：内存溢出（OOM）

提前配置JVM参数，让OOM时自动生成dump：

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/path/to/dump.hprof

OOM后用VisualVM或MAT分析dump文件：

查看“支配树”，定位占用内存最多的对象；
分析引用链，确认对象未释放的原因（如静态集合泄漏）。

五、总结

工具	核心用途	关键场景
jps	查找Java进程PID	所有工具的前置步骤
jinfo	查看/修改JVM参数	确认参数配置、动态开启GC日志
jstat	实时监控内存与GC	卡顿、内存溢出预警
jstack	分析线程状态、定位死锁	CPU飙升、线程阻塞
jmap	生成堆快照、统计存活对象	内存溢出、大对象泄漏
VisualVM	可视化监控与dump分析	全方位问题定位（推荐优先使用）

参考文章

JVM监控和调优常用命令工具总结

posted @ 2022-04-24 11:26 夏尔_717 阅读(499) 评论(0) 收藏举报

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ciel_717

系统稳定性—JVM监控和调优常用命令总结

一、JVM监控和调优

二、核心命令行工具：用法与实战

2.1 jps：进程定位

2.2 jinfo：JVM参数管理

2.3 jstat：内存与GC监控

2.4 jstack：线程问题定位

2.5 jmap：堆快照分析

2.6 jhat：堆快照分析

三、图形化工具：简洁高效的可视化监控

3.1 jconsole

3.2 VisualVM（功能最全面）

四、实战场景：问题定位流程

场景1：应用卡顿

场景 2：CPU飙升

场景 3：内存溢出（OOM）

五、总结

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