JDK内置工具使用

最近遇到一件非常头疼的事情。去年11月份上线的项目一直遗留的一个问题，性能问题，用户不多，但是cpu和内存的负荷居高不下。手头也没有解决方法。最近无意中从同事的操作得到一点启发。

其他根据java程序的性能，使用java自身携带的工具还是比较方便的。要么在一开始你就写好你的程序。写出优秀的代码，考虑内存垃圾回收机制。否则实施人员会天天给你提性能方面的bug。

 

下面我介绍整理jdk内置的几个工具。写这个博文的同时我也参考广大网友的帖子。谢谢同志们的总结啊。

 

u              jps的用法

用来查看JVM里面所有进程的具体状态, 包括进程ID，进程启动的路径等等。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。

 

[root@localhost ~]# jps

25517 Jps

25444 Bootstrap

 

u              jstack的用法

如果java程序崩溃生成core文件，jstack工具可以用来获得core文件的java stack和native stack的信息，从而可以轻松地知道java程序是如何崩溃和在程序何处发生问题。另外，jstack工具还可以附属到正在运行的java程序中，看到当时运行的java程序的java stack和native stack的信息, 如果现在运行的java程序呈现hung的状态，jstack是非常有用的。目前只有在Solaris和Linux的JDK版本里面才有。

 

[root@localhost bin]# jstack 25444

Attaching to process ID 25917, please wait...

Debugger attached successfully.

Client compiler detected.

JVM version is 1.5.0_08-b03

Thread 25964: (state = BLOCKED)

Error occurred during stack walking:

sun.jvm.hotspot.debugger.DebuggerException: sun.jvm.hotspot.debugger.DebuggerException: get_thread_regs failed for a lwp

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal$LinuxDebuggerLocalWorkerThread.execute(LinuxDebuggerLocal.java:134)

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal.getThreadIntegerRegisterSet(LinuxDebuggerLocal.java:437)

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxThread.getContext(LinuxThread.java:48)

        at sun.jvm.hotspot.runtime.linux_x86.LinuxX86JavaThreadPDAccess.getCurrentFrameGuess(LinuxX86JavaThreadPDAccess.java:75)

        at sun.jvm.hotspot.runtime.JavaThread.getCurrentFrameGuess(JavaThread.java:252)

        at sun.jvm.hotspot.runtime.JavaThread.getLastJavaVFrameDbg(JavaThread.java:211)

        at sun.jvm.hotspot.tools.StackTrace.run(StackTrace.java:50)

        at sun.jvm.hotspot.tools.JStack.run(JStack.java:41)

        at sun.jvm.hotspot.tools.Tool.start(Tool.java:204)

        at sun.jvm.hotspot.tools.JStack.main(JStack.java:58)

Caused by: sun.jvm.hotspot.debugger.DebuggerException: get_thread_regs failed for a lwp

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal.getThreadIntegerRegisterSet0(Native Method)

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal.access$800(LinuxDebuggerLocal.java:34)

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal$1GetThreadIntegerRegisterSetTask.doit(LinuxDebuggerLocal.java:431)

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal$LinuxDebuggerLocalWorkerThread.run(LinuxDebuggerLocal.java:109)

 

 

Thread 25963: (state = IN_NATIVE)

Error occurred during stack walking:

sun.jvm.hotspot.debugger.DebuggerException: sun.jvm.hotspot.debugger.DebuggerException: get_thread_regs failed for a lwp

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal$LinuxDebuggerLocalWorkerThread.execute(LinuxDebuggerLocal.java:134)

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal.getThreadIntegerRegisterSet(LinuxDebuggerLocal.java:437)

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxThread.getContext(LinuxThread.java:48)

        at sun.jvm.hotspot.runtime.linux_x86.LinuxX86JavaThreadPDAccess.getCurrentFrameGuess(LinuxX86JavaThreadPDAccess.java:75)

        at sun.jvm.hotspot.runtime.JavaThread.getCurrentFrameGuess(JavaThread.java:252)

        at sun.jvm.hotspot.runtime.JavaThread.getLastJavaVFrameDbg(JavaThread.java:211)

        at sun.jvm.hotspot.tools.StackTrace.run(StackTrace.java:50)

        at sun.jvm.hotspot.tools.JStack.run(JStack.java:41)

        at sun.jvm.hotspot.tools.Tool.start(Tool.java:204)

        at sun.jvm.hotspot.tools.JStack.main(JStack.java:58)

Caused by: sun.jvm.hotspot.debugger.DebuggerException: get_thread_regs failed for a lwp

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal.getThreadIntegerRegisterSet0(Native Method)

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal.access$800(LinuxDebuggerLocal.java:34)

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal$1GetThreadIntegerRegisterSetTask.doit(LinuxDebuggerLocal.java:431)

        at sun.jvm.hotspot.debugger.linux.LinuxDebuggerLocal$LinuxDebuggerLocalWorkerThread.run(LinuxDebuggerLocal.java:109)

u              jstat的用法

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。

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。由于JVM内存设置较大，图中百分比变化不太明显

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。

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。

 

 

语法结构：

Usage: jstat -help|-options

       jstat -<option> [-t] [-h<lines>] <vmid> [<interval> [<count>]]

 

参数解释：

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

 

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)

 

实例使用1：

[root@localhost bin]# jstat -gcutil 25444

  S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT

 11.63   0.00   56.46  66.92  98.49 162    0.248    6      0.331    0.579

 

实例使用2：

[root@localhost bin]# jstat -gcutil 25444 1000 5

  S0     S1     E      O      P     YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT

 73.54   0.00  99.04  67.52  98.49    166    0.252     6    0.331    0.583

 73.54   0.00  99.04  67.52  98.49    166    0.252     6    0.331    0.583

 73.54   0.00  99.04  67.52  98.49    166    0.252     6    0.331    0.583

 73.54   0.00  99.04  67.52  98.49    166    0.252     6    0.331    0.583

 73.54   0.00  99.04  67.52  98.49    166    0.252     6    0.331    0.583

 

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73.54%(S0)降到0%(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99.05%降到67.52%。

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0.252-0.252＝0.0秒。

常驻内存区(P)的使用率，始终停留在98.49%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。

GCT 是YGCT 和FGCT的时间总和。

以上，介绍了Jstat按百分比查看gc情况的功能。其实，它还有功能，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。

 

[root@localhost bin]# ps -ef | grep java

root     25917     1  2 23:23 pts/2    00:00:05 /usr/local/jdk1.5/bin/java -Djava.endorsed.dirs=/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30/common/endorsed -classpath /usr/local/jdk1.5/lib/tools.jar:/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30/bin/bootstrap.jar:/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30/bin/commons-logging-api.jar -Dcatalina.base=/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30 -Dcatalina.home=/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30 -Djava.io.tmpdir=/usr/local/jakarta-tomcat-5.0.30/temp org.apache.catalina.startup.Bootstrap start

 

jstat -class pid:显示加载class的数量，及所占空间等信息。

实例使用3：

[root@localhost bin]# jstat -class 25917

Loaded  Bytes  Unloaded  Bytes     Time

2629    2916.8       29   24.6     0.90

 

jstat -compiler pid:显示VM实时编译的数量等信息。

实例使用4：

[root@localhost bin]# jstat -compiler 25917

Compiled Failed Invalid   Time   FailedType FailedMethod

     768      0       0   0.70            0

 

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。

 

[root@localhost bin]# jstat -gccapacity 25917

NGCMN       640.0

NGCMX       4992.0

NGC         832.0

S0C         64.0

S1C         64.0

EC          704.0

OGCMN       1408.0

OGCMX       60544.0

OGC         9504.0

OC          9504.0                  OC是old内纯的占用量

PGCMN       8192.0                  PGCMN显示的是最小perm的内存使用量

PGCMX       65536.0                 PGCMX显示的是perm的内存最大使用量

PGC         12800.0                 PGC是当前新生成的perm内存占用量

PC          12800.0                 PC是但前perm内存占用量

YGC         164

FGC         6

 

jstat -gcnew pid: new对象的信息

[root@localhost bin]# jstat -gcnew 25917

 S0C    S1C    S0U    S1U   TT MTT  DSS      EC       EU     YGC     YGCT

 64.0   64.0   47.4   0.0   2  15   32.0    704.0    145.7    168    0.254

 

jstat -gcnewcapacity pid: new对象的信息及其占用量

[root@localhost bin]# jstat -gcnewcapacity 25917

 NGCMN  NGCMX   NGC   S0CMX  S0C   S1CMX  S1C   ECMX    EC      YGC   FGC

640.0  4992.0  832.0 64.0   448.0 448.0  64.0   4096.0  704.0  168     6

 

jstat -gcold pid: old对象的信息。

[root@localhost bin]# jstat -gcold 25917

   PC       PU        OC          OU       YGC    FGC    FGCT     GCT

 12800.0  12617.6     9504.0      6561.3   169     6    0.335    0.591

 

jstat -gcoldcapacity pid:old对象的信息及其占用量。

[root@localhost bin]# jstat -gcoldcapacity 25917

OGCMN      OGCMX        OGC         OC       YGC   FGC    FGCT     GCT

1408.0     60544.0      9504.0      9504.0   169     6    0.335    0.591

 

jstat -gcpermcapacity pid: perm对象的信息及其占用量。

[root@localhost bin]# jstat -gcpermcapacity 25917

PGCMN      PGCMX       PGC         PC      YGC   FGC    FGCT     GCT

8192.0    65536.0    12800.0    12800.0   169     6    0.335    0.591

 

jstat -printcompilation pid:当前VM执行的信息。

[root@localhost bin]# jstat -printcompilation -h3  25917 1000 5

每1000毫秒打印一次，一共打印5次，还可以加上-h3每三行显示一下标题。

Compiled  Size  Type Method

     788     73    1 java/io/File <init>

     788     73    1 java/io/File <init>

     788     73    1 java/io/File <init>

Compiled  Size  Type Method

     788     73    1 java/io/File <init>

     788     73    1 java/io/File <init>

 

 

u              jmap的用法

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）。

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，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=String 3024可以将3024进程的内存heap输出出来到String文件里。

 

[root@localhost bin]# jmap -histo  25917

Attaching to process ID 26221, please wait...

Debugger attached successfully.

Client compiler detected.

JVM version is 1.5.0_08-b03

Iterating over heap. This may take a while...

Unknown oop at 0xaa6e42d0

Oop's klass is null

 

Object Histogram:

 

Size    Count   Class description

-------------------------------------------------------

3722768 30467   * ConstMethodKlass

1976480 25334   char[]

1907880 46994   * SymbolKlass

1762088 2947    byte[]

1709536 30467   * MethodKlass

1487816 2600    * ConstantPoolKlass

1009576 2600    * InstanceKlassKlass

904880  2199    * ConstantPoolCacheKlass

741432  30893   java.lang.String

653576  4785    int[]

351760  4397    java.lang.reflect.Method

277824  2894    java.lang.Class

248704  3401    short[]

200888  4411    java.lang.Object[]

193656  4045    java.lang.Object[]

179744  5617    java.util.TreeMap$Entry

175688  1800    java.util.HashMap$Entry[]

165288  6887    java.util.HashMap$Entry

104736  3273    java.lang.ref.SoftReference

104136  4339    java.lang.ref.WeakReference

96096   3521    java.lang.String[]

86160   3590    java.util.Hashtable$Entry

85584   3566    java.util.ArrayList

83472   1206    java.util.Hashtable$Entry[]

82944   1728    java.beans.MethodDescriptor

80560   265     * ObjArrayKlassKlass

69120   1728    java.util.HashMap

52464   3055    java.lang.Class[]

43040   1076    java.util.Hashtable

42496   664     org.apache.commons.modeler.AttributeInfo

37880   947     java.util.TreeMap

33896   557     javax.management.modelmbean.ModelMBeanAttributeInfo[]

33152   518     java.beans.PropertyDescriptor

616     11      org.springframework.aop.framework.ProxyFactory

608     19      java.util.PropertyPermission

608     38      org.springframework.beans.MutablePropertyValues

608     38      org.springframework.beans.factory.support.MethodOverrides

608     2       * ArrayKlassKlass

608     38      org.springframework.beans.factory.config.ConstructorArgumentValues

608     4       org.apache.xerces.impl.XMLDTDScannerImpl

576     24      java.util.Stack

576     36      java.util.regex.Pattern$Category

576     24      org.apache.naming.NamingEntry

560     7       java.net.URL[]

552     23      sun.management.MappedMXBeanType$BasicMXBeanType

552     1       java.util.Locale[]

552     22      java.io.ObjectStreamField[]

544     17      java.util.Collections$SynchronizedMap

176     11      java.util.regex.Pattern$Ctype

8       1       sun.reflect.GeneratedMethodAccessor49

8       1       sun.reflect.GeneratedMethodAccessor6

8       1       sun.reflect.GeneratedConstructorAccessor10

Heap traversal took 12.003 seconds.

 

u              jinfo的用法

可以输出并修改运行时的java 进程的opts。用处比较简单，就是能输出并修改运行时的java进程的运行参数。用法是jinfo -opt  pid 如：查看2788的MaxPerm大小可以用  jinfo -flag MaxPermSize 2788。

 

 

u              jconsole的用法

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。

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。命令行里打 jconsole，选则进程就可以了

不过我没有运行起来，老是报下面的错。会的朋友，帮忙看看。

 [root@localhost bin]# jconsole

Exception in thread "AWT-EventQueue-0" java.awt.HeadlessException:

No X11 DISPLAY variable was set, but this program performed an operation which requires it.        at java.awt.GraphicsEnvironment.checkHeadless(GraphicsEnvironment.java:159)

        at java.awt.Window.<init>(Window.java:317)

        at java.awt.Frame.<init>(Frame.java:419)

        at javax.swing.JFrame.<init>(JFrame.java:194)

        at sun.tools.jconsole.JConsole.<init>(JConsole.java:65)

        at sun.tools.jconsole.JConsole$4.run(JConsole.java:666)

        at java.awt.event.InvocationEvent.dispatch(InvocationEvent.java:209)

        at java.awt.EventQueue.dispatchEvent(EventQueue.java:461)

        at java.awt.EventDispatchThread.pumpOneEventForHierarchy(EventDispatchThread.java:242)

        at java.awt.EventDispatchThread.pumpEventsForHierarchy(EventDispatchThread.java:163)

        at java.awt.EventDispatchThread.pumpEvents(EventDispatchThread.java:157)

        at java.awt.EventDispatchThread.pumpEvents(EventDispatchThread.java:149)

        at java.awt.EventDispatchThread.run(EventDispatchThread.java:110)

u              jdb的用法

用来对core文件和正在运行的Java进程进行实时地调试，里面包含了丰富的命令帮助您进行调试，它的功能和Sun studio里面所带的dbx非常相似，但 jdb是专门用来针对Java应用程序的。