使用Jstat监控gc情况

性能测试过程中，我们该如何监控java虚拟机内存的使用情况，用以判断JVM是否存在内存问题呢？如何判断JVM垃圾回收是否正常？一般的top指令基本上满足不了这样的需求，因为它主要监控的是总体的系统资源，很难定位到java应用程序。
在项目实践过程中，我们探索和使用了一款新工具－－Jstat。
    先秀一下。Jstat是JDK自带的一个轻量级小工具。全称“Java Virtual Machine statistics monitoring tool”，它位于java的bin目录下，主要利用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。可见，Jstat是轻量级的、专门针对JVM的工具，非常适用。
那，该怎么用呢？
    语法结构如下：jstat [Options] vmid [interval] [count]
    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
    下面给出一个实际的例子：

 

            

注：由于JVM内存设置较大，图中百分比变化不太明显

 

    图中参数含义如下：

    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)

    上图的示例，红框中，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19.69%(S0)降到10.34%(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36.81%降到35.01%。

    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52.281-52.252＝0.029秒。

    常驻内存区(P)的使用率，始终停留在37.6%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。

 

    以上，介绍了Jstat按百分比查看gc情况的功能。其实，它还有其它功能，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。

  

    为了更全面的监控JVM内存使用情况，我们需要引入更强大的工具来进一步分析–JConsole。敬请关注。

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一、概述

    SUN 的JDK中的几个工具，非常好用。秉承着有免费，不用商用的原则。以下简单介绍一下这几种工具。(注：本文章下的所有工具都存在JDK5.0以上版本的工具集里，同javac一样，不须特意安装) 。
   
    我一共找到以下四个工具：重点看看jconsole和jmap。

jps
:与unix上的ps类似，用来显示本地的java进程，可以查看本地运行着几个java程序，并显示他们的进程号。

jstat
:一个极强的监视VM内存工具。可以用来监视VM内存内的各种堆和非堆的大小及其内存使用量。

jmap
:打印出某个java进程（使用pid）内存内的，所有‘对象’的情况（如：产生那些对象，及其数量）。

jconsole
:一个java GUI监视工具，可以以图表化的形式显示各种数据。并可通过远程连接监视远程的服务器VM。

jps
:与unix上的ps类似，用来显示本地的java进程，可以查看本地运行着几个java程序，并显示他们的进程号。 

jstat
:一个极强的监视VM内存工具。可以用来监视VM内存内的各种堆和非堆的大小及其内存使用量。 

jmap
:打印出某个java进程（使用pid）内存内的，所有‘对象’的情况（如：产生那些对象，及其数量）。 

jconsole
:一个java GUI监视工具，可以以图表化的形式显示各种数据。并可通过远程连接监视远程的服务器VM。

 

二、 使用介绍：
   
    1、jstat ：我想很多人都是用过unix系统里的ps命令，这个命令主要是用来显示当前系统的进程情况，有哪些进程，及其 id。 jps 也是一样，它的作用是显示当前系统的java进程情况，及其id号。我们可以通过它来查看我们到底启动了几个java进程（因为每一个java程序都会独占一个java虚拟机实例），和他们的进程号（为下面几个程序做准备），并可通过opt来查看这些进程的详细启动参数。
    使用方法：在当前命令行下打 jps(需要JAVA_HOME，没有的话，到改程序的目录下打) 。

可惜没有linux下的ps好用，名称不好用。但是在第四个工具jconsole的界面里面会有具体JAR包的名称。
   
    2、jstat ：对VM内存使用量进行监控。
    jstat工具特别强大，有众多的可选项，详细查看堆内各个部分的使用量，以及加载类的数量。使用时，需加上查看进程的进程id，和所选参数。以下详细介绍各个参数的意义。
    jstat -class pid:显示加载class的数量，及所占空间等信息。
    jstat -compiler pid:显示VM实时编译的数量等信息。
    jstat -gc pid:可以显示gc的信息，查看gc的次数，及时间。其中最后五项，分别是young gc的次数，young gc的时间，full gc的次数，full gc的时间，gc的总时间。
    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。
    jstat -gcnew pid:new对象的信息。
    jstat -gcnewcapacity pid:new对象的信息及其占用量。
    jstat -gcold pid:old对象的信息。
    jstat -gcoldcapacity pid:old对象的信息及其占用量。
    jstat -gcpermcapacity pid: perm对象的信息及其占用量。
    jstat -util pid:统计gc信息统计。
    jstat -printcompilation pid:当前VM执行的信息。
    除了以上一个参数外，还可以同时加上 两个数字，如：jstat -printcompilation 3024 250 6是每250毫秒打印一次，一共打印6次，还可以加上-h3每三行显示一下标题。
   
   3、jmap 是一个可以输出所有内存中对象的工具，甚至可以将VM 中的heap，以二进制输出成文本。使用方法 jmap -histo pid。如果连用 SHELL jmap -histo pid>a.log可以将其保存到文本中去（windows下也可以使用），在一段时间后，使用文本对比工具，可以对比出GC回收了哪些对象。jmap -dump:format=b,file=f1 3024可以将3024进程的内存heap输出出来到f1文件里。
   
    4、jconsole 是一个用java写的GUI程序，用来监控VM，并可监控远程的VM，非常易用，而且功能非常强。由于是GUI程序，这里就不详细介绍了，不会的地方可以参考ＳＵＮ的官方文档。
    使用方法：命令行里打 jconsole，选则进程就可以了。
   
    友好提示：windows查看进程号，由于任务管理器默认的情况下是不显示进程id号的，所以可以通过如下方法加上。ctrl+alt+del打开任务管理器，选择‘进程’选项卡，点‘查看’->''选择列''->加上''PID''，就可以了。当然还有其他很好的选项。

 

三、参考资料：

    article:http://elf8848.iteye.com/blog/442806

    jps:http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/tooldocs/share/jps.html

    jstat:http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/tooldocs/share/jstat.html

    jmap:http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/tooldocs/share/jmap.html

    jconsole:http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/management/jconsole.html