JVM监控工具

jps

查看系统中运行的java进程id

PS D:\practise\test> jps
22672 Jps
13688 RemoteMavenServer36
1068 
14188 TestApplication
PS D:\practise\test> 

jmap

用来查看进行内存信息，实例个数以及占用内存大小

jmap -histo 进程id

PS D:\practise\test> jmap -histo 14188

 num     #instances         #bytes  class name
----------------------------------------------
   1:        131071       49867776  [B
   2:        241900       26780880  [C
   3:         19253       16120104  [I
   4:        130495        3131880  java.lang.String
   5:         22646        1339888  [Ljava.lang.Object;
   6:         54772        1152528  [Ljava.lang.Class;
   7:         12544        1103872  java.lang.reflect.Method
   8:          6356         704152  java.lang.Class
   9:         10415         583240  jdk.internal.org.objectweb.asm.Item
   ...
   ...
   ...
   3445:             1             16  sun.util.locale.provider.TimeZoneNameUtility$TimeZoneNameGetter
   3446:             1             16  sun.util.resources.LocaleData
   3447:             1             16  sun.util.resources.LocaleData$LocaleDataResourceBundleControl

• instances：对应对象的实例个数

• bytes：占用内存大小

• class name：对应的class名称，其中 [B [C [I 代表 byte[]，char[], int[]

如 4: 130495 3131880 java.lang.String

代表String对象共有130495个，共张红3131880个字节大小。

jmap -heap 进程id (查看堆信息)

PS D:\practise\test> jmap -heap 14188 

Attaching to process ID 14188, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.261-b12

using thread-local object allocation.
Parallel GC with 10 thread(s)
//堆的配置信息
Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio         = 0
   MaxHeapFreeRatio         = 100
   MaxHeapSize              = 8547991552 (8152.0MB) //最大堆内存
   NewSize                  = 178257920 (170.0MB)   //新生代空间
   MaxNewSize               = 2848980992 (2717.0MB) //最大的新生代空间 (默认新生代占1/3，老年代占2/3)
   OldSize                  = 356515840 (340.0MB)   //老年代空间
   NewRatio                 = 2
   SurvivorRatio            = 8
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)//元空间大小
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB     //元空间最大大小，元空间有动态伸缩机制，可以无限大。
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)             //G1垃圾收集器region大小
//堆使用信息
Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
   capacity = 134217728 (128.0MB)
   used     = 98601000 (94.03324127197266MB)
   free     = 35616728 (33.966758728027344MB)
   73.46346974372864% used
From Space:  //SURVIVOR区1
   capacity = 22020096 (21.0MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 22020096 (21.0MB)
   0.0% used
To Space:   //SURVIVOR区2
   capacity = 22020096 (21.0MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 22020096 (21.0MB)
   0.0% used
PS Old Generation
   capacity = 240648192 (229.5MB)
   used     = 15842152 (15.108253479003906MB)
   free     = 224806040 (214.3917465209961MB)
   6.583116984315428% used

14390 interned Strings occupying 1282064 bytes.

jmap -dump:format=b,file=filename.hprof 进程id (将堆当前时刻快照信息dump到文件中)

PS D:\practise\test> jmap -dump:format=b,file=test.hprof 14188
Dumping heap to D:\practise\test\test.hprof ...
Heap dump file created
PS D:\practise\test>

利用jvisualvm命令，文件，装入文件，将dump出的文件进行分析

也可以设置内存溢出自动导出dump文件（内存很大的时候，可能会导致导出失败）

-XX: +HeapDumpOnOutOfMemoryError

-XX: +HeapDumpPath=./(导出路径)

public class OomTest {

    public static List<Object> list = new ArrayList<>();

    /**
     * -Xms10M -Xmx10M -XX:+PrintGCDetails -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=D:\jvm.dump
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        while(true){
            list.add(new Object());
        }
    }
}

将oom导出dump文件通过jvisualvm装入打开

可以看出异常线程

JSTACK

jstack 进程id

打印java进程详细的堆栈跟踪信息

jstack 查看死锁信息

public class DeadLock {

    private static final Object lock1 = new Object();
    private static final Object lock2 = new Object();

    public static void main(String[] args) {
        new  Thread(() -> {
            synchronized (lock1) {
                try {
                    System.out.println("thread1 begin");
                    Thread.sleep(5000);

                } catch (InterruptedException e){}
                synchronized (lock2){
                    System.out.println("thread1 end");
                }
            }
        }).start();

        new  Thread(() -> {
            synchronized (lock2) {
                try {
                    System.out.println("thread2 begin");
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e){}
                synchronized (lock1){
                    System.out.println("thread2 end");
                }
            }
        }).start();
    }
}

PS D:\code-base\code-base\code-base> jps
15984 RemoteMavenServer36
1780 
20516 Launcher
7476 Jps
7508 DeadLock
20812 Main
PS D:\code-base\code-base\code-base> jstack 7508
2024-03-12 10:22:40
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.261-b12 mixed mode):


"JMX server connection timeout 19" #19 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x0000016e833bd000 nid=0x4edc in Object.wait() [0x00000001d89ff000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
        at java.lang.Object.wait(Native Method)
        at com.sun.jmx.remote.internal.ServerCommunicatorAdmin$Timeout.run(ServerCommunicatorAdmin.java:168)
        - locked <0x0000000717fab328> (a [I)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
...
...

JNI global references: 339

//发现一个java级别的死锁
Found one Java-level deadlock:
=============================
"Thread-1":
  //thread-1等待0x0000016efff21d48的监控锁，被thread-0持有
  waiting to lock monitor 0x0000016efff21d48 (object 0x000000071644d0a8, a java.lang.Object),
  which is held by "Thread-0"
"Thread-0":
  //thread-0等待0x0000016efff1f4b8的监控锁，被thread-1持有
  waiting to lock monitor 0x0000016efff1f4b8 (object 0x000000071644d0b8, a java.lang.Object),
  which is held by "Thread-1"

Java stack information for the threads listed above:
===================================================
"Thread-1":
        at cn.axj.jvm.memory.DeadLock.lambda$main$1(DeadLock.java:42)
        - waiting to lock <0x000000071644d0a8> (a java.lang.Object)
        - locked <0x000000071644d0b8> (a java.lang.Object)
        at cn.axj.jvm.memory.DeadLock$$Lambda$2/1747585824.run(Unknown Source)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
"Thread-0":
        at cn.axj.jvm.memory.DeadLock.lambda$main$0(DeadLock.java:24)
        - waiting to lock <0x000000071644d0b8> (a java.lang.Object)
        - locked <0x000000071644d0a8> (a java.lang.Object)
        at cn.axj.jvm.memory.DeadLock$$Lambda$1/1096979270.run(Unknown Source)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

Found 1 deadlock.

jstack找出占用cpu最高的线程堆栈信息

1. TOP -p <pid> //查看占用cpu最高的java进程

2. 按H查看详细的线程信息，找出占用最高cpu的线程id

3. 将线程id转换成16进制（由于jstack命令展示的线程id是16进制）

4. jstack 线程id | grep -A 10 16进制的线程id ,查看详细的堆栈信息

jinfo

查看正在运行的java应用程序的扩展参数

查看jvm参数

jinfo -flags <pid>

PS D:\workspace> jinfo -flags 21208
Attaching to process ID 21208, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.261-b12
Non-default VM flags: -XX:-BytecodeVerificationLocal -XX:-BytecodeVerificationRemote -XX:CICompilerCount=4 -XX:InitialHeapSize=534773760 -XX:+ManagementServer -XX:MaxHeapSize=8547991552 -XX:MaxNewSize=2848980992 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=178257920 -XX:OldSize=356515840 -XX:TieredStopAtLevel=1 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParallelGC
Command line:  -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,address=127.0.0.1:56474,suspend=y,server=n -XX:TieredStopAtLevel=1 -Xverify:none -Dspring.output.ansi.enabled=always -Dcom.sun.management.jmxremote -Dspring.jmx.enabled=true -Dspring.liveBeansView.mbeanDomain -Dspring.application.admin.enabled=true -Dmanagement.endpoints.jmx.exposure.include=* -javaagent:C:\Users\aoxiaojun\AppData\Local\JetBrains\IntelliJIdea2023.1\captureAgent\debugger-agent.jar=file:/C:/Users/aoxiaojun/AppData/Local/Temp/capture.props -Dfile.encoding=UTF-8

查看java系统参数

jinfo -sysprops <pid>

jstat

jstat命令可以查看堆内存各部分的使用量，以及加载类的数量。

jstat [-命令选项][vmid][间隔时间(毫秒)][查询次数]

垃圾回收统计

jstat -gc <pid> 最常用，可以评估程序内存使用及GC压力整体情况

PS D:\workspace> jstat -gc 21208
 S0C    S1C    S0U    S1U      EC       EU        OC         OU       MC     MU    CCSC   CCSU   YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT   
36864.0 34816.0  0.0   27523.8 929280.0 794497.3  428544.0   68908.8   81560.0 78200.9 9640.0 8981.8     15    0.239   3      0.228    0.467

S0C	S1C	S0U	S1U	EC	EU	OC	OU	MC	MU	CCSC	CCSU	YGC	YGCT	FGC	FGCT	GCT
36864.0	34816.0	0.0	27523.8	929280.0	794497.3	428544.0	68908.8	81560.0	78200.9	9640.0	8981.8	15	0.239	3	0.228	0.467

S0C: SUVIVOR区0的容量

S1C: SUVIVOR区1的容量

S0U: SUVIVOR区0的使用量

S1U: SUVIVOR区1的使用量

EC: eden的容量

EU: eden的使用量

OC: OLD的容量

OU： OLD的使用量

MC： 元空间的容量

MU： 元空间的使用量

CCSC,CCSU： 压缩指针

YGC: youngGC的次数(从启动开始)

YGCT: youngGCTime ，总共花费了多少时间

FGC： FULL GC次数

FGCT： FULL GC花费的总时间

GCT： 总的GC花费的时间（YGCT + FGCT）

堆内存统计

jstat -gccapacity <pid>

新生代内存统计

jstat -gcnewcapacity <pid>

老年代垃圾回收统计

jstat -gcold <pid>

JVM运行情况预估

用 jstat gc -pid 命令可以计算出如下一些关键数据，有了这些数据就可以采用之前介绍过的优化思路，先给自己的系统设置一些初始性的JVM参数，比如堆内存大小，年轻代大小，Eden和Survivor的比例，老年代的大小，大对象的阈值，大龄对象进入老年代的阈值等。

年轻代对象增长的速率

可以执行命令 jstat -gc pid 1000 10(每隔1秒执行1次命令，共执行10次)，通过观察EU(eden区的使用)来估算每秒eden大概新增多少对象，如果系统负载不高，可以把频率1秒换成1分钟，甚至10分钟来观察整体情况。注意，一般系统可能有高峰期和日常期，所以需要在不同的时间分别估算不同情况下对象增长速率。

Young GC的触发频率和每次耗时

知道年轻代对象增长速率我们就能推根据eden区的大小推算出Young GC大概多久触发一次，Young GC的平均耗时可以通过 YGCT/YGC 公式算出，根据结果我们大概就能知道``系统大概多久会因为Young GC的执行而卡顿多久。`

每次Young Gc后有多少对象存活和进入老年代

这个因为之前已经大概知道Young GC的频率，假设是每5分钟一次，那么可以执行命令jstat -gc pid 300000 10，观察每次结果eden，survivor和老年代使用的变化情况，在每次gc后eden区使用一般会大幅减少，survivor和老年代都有可能增长，这些增长的对象就是每次Young GC后存活的对象，同时还可以看出每次Young GC 后进去老年代大概多少对象，从而可以推算出老年代对象增长速率。

FuIl GC的触发频率和每次耗时

知道了老年代对象的增长速率就可以推算出Full GC的触发频率了，Full GC的每次耗时可以用公式 FGCT/FGC 计算得出。

优化思路其实简单来说就是尽量让每次Young GC后的存活对象小于Survivor区域的50%，都留存在年轻代里，尽量别让对象进入老年代。尽量减少FuIl GC的频率，避免频繁Full GC对JVM性能影响。

JVISUALVM

java进程可视化监视工具,集成上面的命令

在生产环境中禁用，而且JVISUALVM远程链接生产服务器会多开端口，可能会带来安全问题。

arthas

Arthas 是一款线上监控诊断产品，通过全局视角实时查看应用 load、内存、gc、线程的状态信息，并能在不修改应用代码的情况下，对业务问题进行诊断，包括查看方法调用的出入参、异常，监测方法执行耗时，类加载信息等，大大提升线上问题排查效率。

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