深入理解JVM（③）虚拟机性能监控、故障处理工具

前言

JDK的bin目录中有一系列的小工具，除了java.exe、javac.exe这两个编译和运行Java程序外，还有打包、部署、签名、调试、监控、运维等各种场景都会用到这些小工具。

这些工具根据软件可用性和授权的不同，可以把它们划分为三类：

• 商业授权工具： 主要是JMC（Java Mission Control）及它要使用到的JFR（Java Flight Recorder）,JMC在个人开发环境中使用是免费的，但是在商业环境中使用它则是付费的。
• 正式支持工具： 这一类工具属于被长期支持的工具，不同平台、不同版本的JDK之间，这类工具可能会略有差异，但是不会出现某一个工具突然消失的情况。
• 实验性工具： 这一类工具在它们的使用说明中被声明为“没有技术支持，并且是实验性质的”（Unsupported and Experimental）产品，日后可能会转载，也可能会在某个JDK版本中国无声无息地消失。

jps：虚拟机进程状态工具

JDK的一些小工具都参考了UNIX的命名方式，jps（JVM Process Status Tool）是其中的典型。
功能也是和UNIX的ps的命令类似：
可以列出正在运行的虚拟机进程，并显示虚拟机执行主类（Main Class，main()函数所在的类）名称以及这些进程的本地虚拟机唯一ID（LVMID，Local Virtual Machine Identifier）。
jps命令格式：

jps [ options ]  [ hostid ]

jps工具主要选项：

jstat：虚拟机统计信息监视工具

jstat（ JVM Statistics Monitoring Tool ）是用户监视虚拟机各种运行状态信息的命令行工具。可以显示本地虚拟机进程中 类加载、内存、垃圾收集、即时编译等运行时数据，这个命令是在服务器是哪个运行期定位虚拟机性能问题的常用工具。
jstat 命令格式为：

jstat [ option  vmid [ interval [ s | ms ] [ count ] ] ]

参数interval 和 count 代表查询间隔和次数，如果省略这2个参数，说明只查询一次假设需要每250毫秒查询一次进程 1440 垃圾收集状况，一共查询20次，那命令应当是：

jstat -gc 1440 250 20 

option 代表用户希望查询的虚拟机信息，主要分三类：
类加载、垃圾收集、运行期间编译状况。
jstat工具主要选项

jinfo：Java配置信息工具

jinfo（Configuration Info for Java）的作用是实时查看和调整虚拟机各项参数。使用jps命令的-v参数可以查看虚拟机启动时显示指定的参数列表，但如果想知道未被显示指定的参数的系统默认值，除了去找资料外，就只能使用jinfo的-flag选项进行查询了。jinfo还可以使用-sysprops选项把虚拟机进程的

System.getProperties()

的内容打出来。
jinfo 命令格式：

jinfo [ option ] pid

jmap：Java内存映像工具

jmap （Memory Map for Java）命令用于生成堆转储快照（一般称为heapdump 或 dump文件）。
jmap的作用并不仅仅是为了获取堆转储快照，它还可以查询finalize执行队列、Java堆和方法区的详细信息，如空间使用率、当前用的是哪种收集器等。
jmap 命令格式：

jmap [ option ] vmid

jmap工具主要选项

jhat：虚拟机堆转储快照分析工具

JDK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。jhat内置了一个微型的HTTP/Web服务器，生成堆转储快照的分析结果后，可以在浏览器中查看。但是一般在实际工作中，都不会直接使用jhat命令来分析堆转储快照文件，一是因为分析工作耗时而且极为耗费资源，一般不会直接在服务器上使用，而是在其他机器上进行分析。二是jhat的分析功能比较简陋，不如VisualVM，以及一些专业的分析工具例如：Eclipse Memory Analyzer、IBM HeapAnalyzer。

jstack：Java堆栈跟踪工具

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或者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，生成线程快照的目的通常是定位线程出现长时间停顿的原因，如线程死锁、死循环、请求外部资源导致长时间挂起等，都是导致线程长时间停顿的常见原因。
jstack命令格式：

jstack [ option ] vmid 

线程出现停顿时通过jstack来查看各个线程的调用堆栈，就可以获知没有响应的线程到底在后头做些什么事情，或者等待着什么资源。
jstack工具主要选项