目录
- 一、前言
- 二、关键工具
- 2.1 jps 显示所有JAVA进程信息
- 1. 参数信息
- 2. 常用命令
- 2.2 jinfo 查看虚拟机配置参数信息
- 1. 查看虚拟机参数 jinfo -flags pid
- 2. 查看虚拟机指定参数 jinfo -flag 具体参数 pid
- 3. 查看环境变量 jinfo -sysprops pid
- 4. 参数列表
- 2.3 jstack
- 1. 能排查哪些问题
- 2. 参数信息
- 3. 分析实战
- 2.4 jmap
- 1. 参数信息
- 2. 常用命令
- 2.5 jstat
- 1. 参数信息
- 2. 常用命令
- 三、常见问题以及解决方法
- 3.1 CPU占用过高
- 3.2 无响应/死锁
- 3.2 频繁GC/内存溢出
- 参考
一、前言
JDK是软件开发工具包，提供了许多工具用于编译、运行、监控、分析，放置在JDK安装目录下的bin目录中。下图是Linux上JDK8提供工具。
大致介绍
| 工具名称 | 描述 |
|---|---|
| appletviewer.exe | 用于运行并浏览applet小程序。 |
| apt.exe | 注解处理工具(Annotation Processing Tool)，主要用于注解处理。 |
| extcheck.exe | 扩展检测工具，主要用于检测指定jar文件与当前已安装的Java SDK扩展之间是否存在版本冲突。 |
| idlj.exe | IDL转Java编译器(IDL-to-Java Compiler)，用于为指定的IDL文件生成Java绑定。IDL意即接口定义语言(Interface Definition Language)。 |
| jabswitch.exe | Java访问桥开关(Java Access Bridge switch)，用于启用/禁用Java访问桥。Java访问桥内置于Java 7 Update 6及以上版本，主要为Windows系统平台提供一套访问Java应用的API。 |
| jar.exe | jar文件管理工具，主要用于打包压缩、解压jar文件。 |
| jarsigner.exe | jar密匙签名工具。 |
| java.exe | Java运行工具，用于运行.class字节码文件或.jar文件。 |
| javac.exe | Java编译工具(Java Compiler)，用于编译Java源代码文件。 |
| javadoc.exe | Java文档工具，主要用于根据Java源代码中的注释信息生成HTML格式的API帮助文档。 |
| javafxpackager.exe | JavaFX包装器，用于执行与封装或签名JavaFX应用有关的任务。 |
| javah.exe | Java头文件工具，用于根据Java类生成C/C++头文件和源文件(主要用于JNI开发领域)。 |
| javap.exe | Java反编译工具，主要用于根据Java字节码文件反汇编为Java源代码文件。 |
| java-rmi.exe | Java远程方法调用(Java Remote Method Invocation)工具，主要用于在客户机上调用远程服务器上的对象。 |
| javaw.exe | Java运行工具，用于运行.class字节码文件或.jar文件，但不会显示控制台输出信息，适用于运行图形化程序。 |
| javaws.exe | Java Web Start，使您可以从Web下载和运行Java应用程序，下载、安装、运行、更新Java应用程序都非常简单方便。 |
| jcmd.exe | Java 命令行(Java Command)，用于向正在运行的JVM发送诊断命令请求。 |
| jconsole.exe | 图形化用户界面的监测工具，主要用于监测并显示运行于Java平台上的应用程序的性能和资源占用等信息。 |
| jdb.exe | Java调试工具(Java Debugger)，主要用于对Java应用进行断点调试。 |
| jhat.exe | Java堆分析工具(Java Heap Analysis Tool)，用于分析Java堆内存中的对象信息。 |
| jinfo.exe | Java配置信息工具(Java Configuration Information)，用于打印指定Java进程、核心文件或远程调试服务器的配置信息。 |
| jmap.exe | Java内存映射工具(Java Memory Map)，主要用于打印指定Java进程、核心文件或远程调试服务器的共享对象内存映射或堆内存细节。 |
| jmc.exe | Java任务控制工具(Java Mission Control)，主要用于HotSpot JVM的生产时间监测、分析、诊断。 |
| jps.exe | JVM进程状态工具(JVM Process Status Tool)，用于显示目标系统上的HotSpot JVM的Java进程信息。 |
| jrunscript.exe | Java命令行脚本外壳工具(command line script shell)，主要用于解释执行javascript、groovy、ruby等脚本语言。 |
| jsadebugd.exe | Java可用性代理调试守护进程(Java Serviceability Agent Debug Daemon)，主要用于附加到指定的Java进程、核心文件，或充当一个调试服务器。 |
| jstack.exe | Java堆栈跟踪工具，主要用于打印指定Java进程、核心文件或远程调试服务器的Java线程的堆栈跟踪信息。 |
| jstat.exe | JVM统计监测工具(JVM Statistics Monitoring Tool)，主要用于监测并显示JVM的性能统计信息。 |
| jstatd.exe | jstatd(VM jstatd Daemon)工具是一个RMI服务器应用，用于监测HotSpot JVM的创建和终止，并提供一个接口，允许远程监测工具附加到运行于本地主机的JVM上。 |
| jvisualvm.exe | JVM监测、故障排除、分析工具，主要以图形化界面的方式提供运行于指定虚拟机的Java应用程序的详细信息。 |
| keytool.exe | 密钥和证书管理工具，主要用于密钥和证书的创建、修改、删除等。 |
| kinit.exe | 主要用于获取或缓存Kerberos协议的票据授权票据。 |
| klist.exe | 允许用户查看本地凭据缓存和密钥表中的条目(用于Kerberos协议)。 |
| ktab.exe | Kerberos密钥表管理工具，允许用户管理存储于本地密钥表中的主要名称和服务密钥。 |
| native2ascii.exe | 本地编码到ASCII编码的转换器(Native-to-ASCII Converter)，用于"任意受支持的字符编码"和与之对应的"ASCII编码和(或)Unicode转义"之间的相互转换。 |
| orbd.exe | 对象请求代理守护进程(Object Request Broker Daemon)，它使客户端能够透明地定位和调用位于CORBA环境的服务器上的持久对象。 |
| pack200.exe | JAR文件打包压缩工具，它可以利用Java类特有的结构，对普通JAR文件进行高效压缩，以便于能够更快地进行网络传输。 |
| packager.exe | 这是微软提供的对象包装程序，用于对象安装包。 |
| policytool.exe | 策略工具，用于管理用户策略文件(.java.policy)。 |
| rmic.exe | Java RMI 编译器，为使用JRMP或IIOP协议的远程对象生成stub、skeleton、和tie类，也用于生成OMG IDL。 |
| rmid.exe | Java RMI 激活系统守护进程，rmid启动激活系统守护进程，允许在虚拟机中注册或激活对象。 |
| rmiregistry.exe | Java 远程对象注册表，用于在当前主机的指定端口上创建并启动一个远程对象注册表。 |
| schemagen.exe | XML schema生成器，用于生成XML schema文件。 |
| serialver.exe | 序列版本命令，用于生成并返回serialVersionUID。 |
| servertool.exe | Java IDL 服务器工具，用于注册、取消注册、启动和终止持久化的服务器。 |
| tnameserv.exe | Java IDL瞬时命名服务。 |
| unpack200.exe | JAR文件解压工具，将一个由pack200打包的文件解压提取为JAR文件。 |
| wsgen.exe | XML Web Service 2.0的Java API，生成用于JAX-WS Web Service的JAX-WS便携式产物。 |
| wsimport.exe | XML Web Service 2.0的Java API，主要用于根据服务端发布的wsdl文件生成客户端存根及框架 |
| xjc.exe | 主要用于根据XML schema文件生成对应的Java类。 |
二、关键工具
2.1 jps 显示所有JAVA进程信息
1. 参数信息
若服务的启动命令使用了jar包的相对路径，仅使用jps会查看不到服务全名，只显示jar。加-l可解决该问题。
- -q 只输出PID。
- -m 输出传递给 main 方法的参数。对于嵌入式 JVM，输出可能为空。
- -l 输出应用程序主类的完整包名或应用程序 JAR 文件的完整路径名。
- -v 输出传递给 JVM 的参数。
- -V 通过 flags 文件（.hotspotrc 文件或 -XX:Flags=< filename > 参数指定的文件）输出传递给 JVM 的参数。本参数不常用。
- -Joption 将选项传递给jps调用的java启动器。例如，-J-Xms48m是将启动内存设置为 48 兆字节。
2. 常用命令
// 显示所有Java进程信息
jps -lmv
// 输出 【pid,应用名，传给main方法的参数,传给jvm的参数】
22693 app.jar --spring.profiles.active=prod,sqlfx -Xms2048m
2.2 jinfo 查看虚拟机配置参数信息
环境变量和JVM参数都可以用jps看。其它的功能使用场景不多。
1. 查看虚拟机参数 jinfo -flags pid
jinfo -flags pid
输出结果解释：
- Non-default：虚拟机默认设置的参数
- Command line：用户指定的参数
2. 查看虚拟机指定参数 jinfo -flag 具体参数 pid
[root@manager2 bin]# jinfo -flag MaxHeapSize 7996
-XX:MaxHeapSize=2147483648
3. 查看环境变量 jinfo -sysprops pid
jinfo -sysprops 7996
4. 参数列表
jinfo [options]
| options | 含义 |
|---|---|
| -flag name | 输出对应名称的参数 |
| -flag [+|-]name | 开启或者关闭对应名称的参数 |
| -flag name=value | 设定对应名称的参数 |
| -flags | 输出全部的参数 |
| -sysprops | 输出系统属性 |
2.3 jstack
用于生成虚拟机当前时刻的线程快照，包括当前虚拟机内每条线程正在执行的方法堆栈的集合。
1. 能排查哪些问题
在如下三种情况生成线程dump
- 本地虚拟机
- 远端虚拟机
- 崩溃产生的core文件
定位线程长时间停顿的原因。通常是
- 线程间死锁
- 死循环、长循环造成的CPU占用过高
- 请求外部资源长时间等待
2. 参数信息
命令格式：
- 查看本地虚拟机 jstack [option] < pid >
- 查看远端虚拟机 jstack [option] server_id@remote server IP or hostname
- 查看崩溃产生的core文件 jstack [option] executable core
option代表的参数：
- -F：线程挂起时（hung）使用-l请求不被响应，可以强制输出线程堆栈
- -l：除了堆栈信息外（默认展示synchronized锁的信息），显示锁的附加信息，例如ownable synchronizers（使用AbstractOwnableSynchronizer实现的锁信息）
- -m：输出java以及C/C++的堆栈信息
3. 分析实战
这篇文章讲的挺多。 jstack工具介绍，举例具体分析过程
大概需要了解的知识点：
- Java线程状态
- Synchromized锁的Monitor及相关状态
- 调用修饰：locked / waiting to lock / waiting on / parking to wait for的含义
2.4 jmap
jmap是一个多功能命令，可以查看堆内对象统计信息（每种类实例的大小和数量）、堆的摘要信息（堆配置、GC算法、各区域使用情况）、finalizer队列等
1. 参数信息
option：
- no option： 进程的内存映像信息
- heap： 堆的摘要，包括GC算法、堆配置信息、各内存使用情况
- histo[:live]： 堆中对象的统计信息
- clstats： 打印类加载器信息
- finalizerinfo： 显示在F-Queue队列等待Finalizer线程执行finalizer方法的对象
- dump:： 生成堆转储快照
- F： 当-dump没有响应时，使用-dump或者-histo参数. 在这个模式下,live子参数无效.
2. 常用命令
- 命令：jmap -head pid 显示堆的摘要信息
[root@manager2 bin]# jmap -heap 31137
Attaching to process ID 31137, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.342-b07
using thread-local object allocation.
Parallel GC with 13 thread(s)
Heap Configuration:
MinHeapFreeRatio = 0
MaxHeapFreeRatio = 100
MaxHeapSize = 16848519168 (16068.0MB)
NewSize = 351272960 (335.0MB)
MaxNewSize = 5616173056 (5356.0MB)
OldSize = 703594496 (671.0MB)
NewRatio = 2
SurvivorRatio = 8
MetaspaceSize = 21807104 (20.796875MB)
CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
MaxMetaspaceSize = 17592186044415 MB
G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)
Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
capacity = 4565499904 (4354.0MB)
used = 4519485880 (4310.117607116699MB)
free = 46014024 (43.88239288330078MB)
98.99213613037894% used
From Space:
capacity = 61341696 (58.5MB)
used = 25460768 (24.281280517578125MB)
free = 35880928 (34.218719482421875MB)
41.50646242321047% used
To Space:
capacity = 58195968 (55.5MB)
used = 0 (0.0MB)
free = 58195968 (55.5MB)
0.0% used
PS Old Generation
capacity = 415760384 (396.5MB)
used = 95344240 (90.92735290527344MB)
free = 320416144 (305.57264709472656MB)
22.932497580144624% used
31043 interned Strings occupying 2942680 bytes.
- 命令：jmap -histo:live pid 显示堆中各种对象的数量和大小
[root@manager2 bin]# jmap -histo:live 31137
num #instances #bytes class name
----------------------------------------------
1: 278063 17065360 [C
2: 276958 6646992 java.lang.String
3: 117619 3763808 java.util.HashMap$Node
4: 82454 2638528 java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Node
5: 29908 2392640 net.sf.ehcache.Element
6: 10918 2127168 [B
7: 23817 2095896 java.lang.reflect.Method
8: 23527 2005488 [Ljava.util.HashMap$Node;
9: 10843 1738832 [I
10: 14079 1558632 java.lang.Class
11: 22581 1293976 [Ljava.lang.Object;
12: 29908 1196320 net.sf.ehcache.store.chm.SelectableConcurrentHashMap$HashEntry
- 命令：jmap -finalizerinfo pid 查看等待终结的对象
[root@APP]# jmap -finalizerinfo 6398
Attaching to process ID 6398, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.342-b07
Number of objects pending for finalization: 0
2.5 jstat
能够对Java应用程序的资源和性能进行实时的命令行的监控。如GC分析、内存统计等
1. 参数信息
查看帮助信息 ， 主要的使用方式为： jstat -<option> PID [间隔时间/毫秒] [查询次数]
查看options主要参数：
[root@manager2 bin]# jstat -options
-class （类加载统计）
-compiler （编译统计）
-gc （垃圾回收统计）
-gccapacity （堆内存统计）
-gccause （最近一次GC统计和原因）
-gcmetacapacity （JDK8 下 元数据空间统计）
-gcnew （新生代垃圾回收统计）
-gcnewcapacity （新生代内存统计）
-gcold （老年代垃圾回收统计）
-gcoldcapacity （老年代内存统计）
-gcutil （总结垃圾回收统计）
-printcompilation（JVM编译方法统计）
2. 常用命令
- 命令： jstat -gc pid 时间间隔（毫秒） 次数 查看gc信息，单位都是字节
每秒查询1次，共10次。可见新创建的对象都放到Eden区。
[root@manager2 bin]# jstat -gc 31137 1000 10
S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU MC MU CCSC CCSU YGC YGCT FGC FGCT GCT
47616.0 53760.0 0.0 0.0 5367808.0 1162424.6 571904.0 59226.4 78800.0 74311.4 9728.0 8823.2 12 0.628 4 0.511 1.138
47616.0 53760.0 0.0 0.0 5367808.0 1162424.6 571904.0 59226.4 78800.0 74311.4 9728.0 8823.2 12 0.628 4 0.511 1.138
47616.0 53760.0 0.0 0.0 5367808.0 1180319.4 571904.0 59226.4 78800.0 74311.4 9728.0 8823.2 12 0.628 4 0.511 1.138
47616.0 53760.0 0.0 0.0 5367808.0 1194274.7 571904.0 59226.4 78800.0 74311.4 9728.0 8823.2 12 0.628 4 0.511 1.138
47616.0 53760.0 0.0 0.0 5367808.0 1220646.5 571904.0 59226.4 78800.0 74311.4 9728.0 8823.2 12 0.628 4 0.511 1.138
47616.0 53760.0 0.0 0.0 5367808.0 1240688.0 571904.0 59226.4 78800.0 74311.4 9728.0 8823.2 12 0.628 4 0.511 1.138
47616.0 53760.0 0.0 0.0 5367808.0 1253570.8 571904.0 59226.4 78800.0 74311.4 9728.0 8823.2 12 0.628 4 0.511 1.138
47616.0 53760.0 0.0 0.0 5367808.0 1260728.0 571904.0 59226.4 78800.0 74311.4 9728.0 8823.2 12 0.628 4 0.511 1.138
47616.0 53760.0 0.0 0.0 5367808.0 1285790.5 571904.0 59226.4 78800.0 74311.4 9728.0 8823.2 12 0.628 4 0.511 1.138
47616.0 53760.0 0.0 0.0 5367808.0 1289369.0 571904.0 59226.4 78800.0 74311.4 9728.0 8823.2 12 0.628 4 0.511 1.138
每列含义：
| 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) |
| MC | 元空间的容量 (字节) |
| MU | 元空间目前已使用空间 (字节) |
| CCSC | 压缩类空间大小 |
| CCSU | 压缩类空间使用大小 |
| 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 |
- 命令：jstat -gcutil pid 时间间隔（毫秒） 次数 总结gc信息，单位是百分比
每秒1次，查询15次。可见发生一次young GC
[root@manager2 APP]# jstat -gcutil 17180 1000 15
S0 S1 E O M CCS YGC YGCT FGC FGCT GCT
0.00 38.24 30.00 69.41 94.18 91.72 57 4.739 4 1.501 6.240
0.00 38.24 36.00 69.41 94.18 91.72 57 4.739 4 1.501 6.240
0.00 38.24 44.00 69.41 94.18 91.72 57 4.739 4 1.501 6.240
0.00 38.24 55.99 69.41 94.18 91.72 57 4.739 4 1.501 6.240
0.00 38.24 61.99 69.41 94.18 91.72 57 4.739 4 1.501 6.240
0.00 38.24 65.99 69.41 94.18 91.72 57 4.739 4 1.501 6.240
0.00 38.24 75.99 69.41 94.18 91.72 57 4.739 4 1.501 6.240
0.00 38.24 87.99 69.41 94.18 91.72 57 4.739 4 1.501 6.240
0.00 38.24 97.99 69.41 94.18 91.72 57 4.739 4 1.501 6.240
46.98 0.00 6.00 69.41 94.18 91.72 58 4.755 4 1.501 6.256
46.98 0.00 16.00 69.41 94.18 91.72 58 4.755 4 1.501 6.256
46.98 0.00 24.00 69.41 94.18 91.72 58 4.755 4 1.501 6.256
46.98 0.00 34.00 69.41 94.18 91.72 58 4.755 4 1.501 6.256
46.98 0.00 42.00 69.41 94.18 91.72 58 4.755 4 1.501 6.256
46.98 0.00 51.99 69.41 94.18 91.72 58 4.755 4 1.501 6.256
各列含义：
| 显示列名 | 具体描述 |
|---|---|
| S0 | 幸存1区当前使用比例 |
| S1 | 幸存2区当前使用比例 |
| E | 伊甸园区使用比例 |
| O | 老年代使用比例 |
| M | 元数据区使用比例 |
| CCS | 压缩使用比例 |
| YGC | 年轻代垃圾回收次数 |
| 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 |
三、常见问题以及解决方法
3.1 CPU占用过高
- top -ic 发现CPU占比较高
- jstack -l 17180 > stack.log 导出线程堆栈信息
- top -Hp 17180 查看该进程的线程信息
- printf %x 17508 将CPU占比高的线程PID转16进制，得到4464
- 在文件中查找4464或者使用命令查看（grep -n -B 20 4464 stack.log），可以得知当前线程的状态和正在执行的代码的位置
[root@APP]# grep -n -A 50 4464 stack.log
507:"pool-1-thread-1" #30 prio=5 os_prio=0 tid=0x00007f50659b7800 nid=0x4464 runnable [0x00007f4ff22f4000]
508- java.lang.Thread.State: RUNNABLE
509- at java.net.SocketOutputStream.socketWrite0(Native Method)
510- at java.net.SocketOutputStream.socketWrite(SocketOutputStream.java:111)
511- at java.net.SocketOutputStream.write(SocketOutputStream.java:155)
512- at java.io.BufferedOutputStream.flushBuffer(BufferedOutputStream.java:82)
513- at java.io.BufferedOutputStream.flush(BufferedOutputStream.java:140)
514- - locked <0x00000006cd8c0650> (a java.io.BufferedOutputStream)
...
- -n 显示行号
- -A 显示当前配置位置之后的多少行
得到位置就可以到代码中定位问题。
3.2 无响应/死锁
jstack的线程堆栈信息可以提示死锁。
3.2 频繁GC/内存溢出
借助jmap命令、jstat命令可以得知对象创建情况、GC情况，从而定位问题。
jmap -histo:live 56390 > jmap.log
jstat -gc 56390 5000 20
jstat -gcutil 56390 5000 20
参考
- JDK bin目录下自带的工具介绍，讲解比较详细
- JPS命令
- JPS命令详解、查看其它服务器、失效原因
- Java所有JVM参数VM Flags，罗列了各种参数
- jstack工具介绍，强烈推荐
- stack与Locked ownable synchronizers
- jvm性能调优工具之jmap
备忘：如何调试docker里的服务
