jvm系列(四):jvm調(diào)優(yōu)-命令篇
運用jvm自帶的命令可以方便的在生產(chǎn)監(jiān)控和打印堆棧的日志信息幫忙我們來定位問題!雖然jvm調(diào)優(yōu)成熟的工具已經(jīng)有很多：jconsole、大名鼎鼎的VisualVM，IBM的Memory Analyzer等等，但是在生產(chǎn)環(huán)境出現(xiàn)問題的時候，一方面工具的使用會有所限制，另一方面喜歡裝X的我們，總喜歡在出現(xiàn)問題的時候在終端輸入一些命令來解決。所有的工具幾乎都是依賴于jdk的接口和底層的這些命令，研究這些命令的使用也讓我們更能了解jvm構(gòu)成和特性。
Sun JDK監(jiān)控和故障處理命令有jps jstat jmap jhat jstack jinfo下面做一一介紹
jps
JVM Process Status Tool,顯示指定系統(tǒng)內(nèi)所有的HotSpot虛擬機進程。
命令格式
- jps [options] [hostid]
option參數(shù)
- -l : 輸出主類全名或jar路徑
- -q : 只輸出LVMID
- -m : 輸出JVM啟動時傳遞給main()的參數(shù)
- -v : 輸出JVM啟動時顯示指定的JVM參數(shù)
其中[option]、[hostid]參數(shù)也可以不寫。
示例
- $ jps -l -m
- 28920 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
- 11589 org.apache.catalina.startup.Bootstrap start
- 25816 sun.tools.jps.Jps -l -m
jstat
jstat(JVM statistics Monitoring)是用于監(jiān)視虛擬機運行時狀態(tài)信息的命令，它可以顯示出虛擬機進程中的類裝載、內(nèi)存、垃圾收集、JIT編譯等運行數(shù)據(jù)。
命令格式
- jstat [option] LVMID [interval] [count]
參數(shù)
option 參數(shù)詳解
-class
監(jiān)視類裝載、卸載數(shù)量、總空間以及耗費的時間
- $ jstat -class 11589
- Loaded Bytes Unloaded Bytes Time
- 7035 14506.3 0 0.0 3.67
- Loaded : 加載class的數(shù)量
- Bytes : class字節(jié)大小
- Unloaded : 未加載class的數(shù)量
- Bytes : 未加載class的字節(jié)大小
- Time : 加載時間
-compiler
輸出JIT編譯過的方法數(shù)量耗時等
- $ jstat -gccapacity 1262
- NGCMN NGCMX NGC S0C S1C EC OGCMN OGCMX OGC OC PGCMN PGCMX PGC PC YGC FGC
- 614400.0 614400.0 614400.0 26112.0 24064.0 564224.0 434176.0 434176.0 434176.0 434176.0 524288.0 1048576.0 524288.0 524288.0 320 1
- Compiled : 編譯數(shù)量
- Failed : 編譯失敗數(shù)量
- Invalid : 無效數(shù)量
- Time : 編譯耗時
- FailedType : 失敗類型
- FailedMethod : 失敗方法的全限定名
-gc
垃圾回收堆的行為統(tǒng)計，常用命令
- $ jstat -gc 1262
- S0C S1C S0U S1U EC EU OC OU PC PU YGC YGCT FGC FGCT GCT
- 26112.0 24064.0 6562.5 0.0 564224.0 76274.5 434176.0 388518.3 524288.0 42724.7 320 6.417 1 0.398 6.815
C即Capacity 總?cè)萘?，U即Used 已使用的容量
- S0C : survivor0區(qū)的總?cè)萘?/li>
- S1C : survivor1區(qū)的總?cè)萘?/li>
- S0U : survivor0區(qū)已使用的容量
- S1C : survivor1區(qū)已使用的容量
- EC : Eden區(qū)的總?cè)萘?/li>
- EU : Eden區(qū)已使用的容量
- OC : Old區(qū)的總?cè)萘?/li>
- OU : Old區(qū)已使用的容量
- PC 當前perm的容量 (KB)
- PU perm的使用 (KB)
- YGC : 新生代垃圾回收次數(shù)
- YGCT : 新生代垃圾回收時間
- FGC : 老年代垃圾回收次數(shù)
- FGCT : 老年代垃圾回收時間
- GCT : 垃圾回收總消耗時間
- $ jstat -gc 1262 2000 20
這個命令意思就是每隔2000ms輸出1262的gc情況，一共輸出20次
-gccapacity
同-gc，不過還會輸出Java堆各區(qū)域使用到的***、最小空間
- $ jstat -gccapacity 1262
- NGCMN NGCMX NGC S0C S1C EC OGCMN OGCMX OGC OC PGCMN PGCMX PGC PC YGC FGC
- 614400.0 614400.0 614400.0 26112.0 24064.0 564224.0 434176.0 434176.0 434176.0 434176.0 524288.0 1048576.0 524288.0 524288.0 320 1
- NGCMN : 新生代占用的最小空間
- NGCMX : 新生代占用的***空間
- OGCMN : 老年代占用的最小空間
- OGCMX : 老年代占用的***空間
- OGC：當前年老代的容量 (KB)
- OC：當前年老代的空間 (KB)
- PGCMN : perm占用的最小空間
- PGCMX : perm占用的***空間
-gcutil
同-gc，不過輸出的是已使用空間占總空間的百分比
- $ jstat -gcutil 28920
- S0 S1 E O P YGC YGCT FGC FGCT GCT
- 12.45 0.00 33.85 0.00 4.44 4 0.242 0 0.000 0.242
-gccause
垃圾收集統(tǒng)計概述(同-gcutil)，附加最近兩次垃圾回收事件的原因
- $ jstat -gccause 28920
- S0 S1 E O P YGC YGCT FGC FGCT GCT LGCC GCC
- 12.45 0.00 33.85 0.00 4.44 4 0.242 0 0.000 0.242 Allocation Failure No GC
- LGCC：最近垃圾回收的原因
- GCC：當前垃圾回收的原因
-gcnew
統(tǒng)計新生代的行為
- $ jstat -gcnew 28920
- S0C S1C S0U S1U TT MTT DSS EC EU YGC YGCT
- 419392.0 419392.0 52231.8 0.0 6 6 209696.0 3355520.0 1172246.0 4 0.242
- TT：Tenuring threshold(提升閾值)
- MTT：***的tenuring threshold
- DSS：survivor區(qū)域大小 (KB)
-gcnewcapacity
新生代與其相應的內(nèi)存空間的統(tǒng)計
- $ jstat -gcnewcapacity 28920
- NGCMN NGCMX NGC S0CMX S0C S1CMX S1C ECMX EC YGC FGC
- 4194304.0 4194304.0 4194304.0 419392.0 419392.0 419392.0 419392.0 3355520.0 3355520.0 4 0
- NGC:當前年輕代的容量 (KB)
- S0CMX:***的S0空間 (KB)
- S0C:當前S0空間 (KB)
- ECMX:***eden空間 (KB)
- EC:當前eden空間 (KB)
-gcold
統(tǒng)計舊生代的行為
- $ jstat -gcold 28920
- PC PU OC OU YGC FGC FGCT GCT
- 1048576.0 46561.7 6291456.0 0.0 4 0 0.000 0.242
-gcoldcapacity
統(tǒng)計舊生代的大小和空間
- $ jstat -gcoldcapacity 28920
- OGCMN OGCMX OGC OC YGC FGC FGCT GCT
- 6291456.0 6291456.0 6291456.0 6291456.0 4 0 0.000 0.242
-gcpermcapacity
永生代行為統(tǒng)計
- $ jstat -gcpermcapacity 28920
- PGCMN PGCMX PGC PC YGC FGC FGCT GCT
- 1048576.0 2097152.0 1048576.0 1048576.0 4 0 0.000 0.242
-printcompilation
hotspot編譯方法統(tǒng)計
- $ jstat -printcompilation 28920
- Compiled Size Type Method
- 1291 78 1 java/util/ArrayList indexOf
- Compiled：被執(zhí)行的編譯任務的數(shù)量
- Size：方法字節(jié)碼的字節(jié)數(shù)
- Type：編譯類型
- Method：編譯方法的類名和方法名。類名使用"/" 代替 "." 作為空間分隔符. 方法名是給出類的方法名. 格式是一致于HotSpot - XX:+PrintComplation 選項
jmap
jmap(JVM Memory Map)命令用于生成heap dump文件，如果不使用這個命令，還闊以使用-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError參數(shù)來讓虛擬機出現(xiàn)OOM的時候·自動生成dump文件。 jmap不僅能生成dump文件，還闊以查詢finalize執(zhí)行隊列、Java堆和***代的詳細信息，如當前使用率、當前使用的是哪種收集器等。
命令格式
- jmap [option] LVMID
option參數(shù)
- dump : 生成堆轉(zhuǎn)儲快照
- finalizerinfo : 顯示在F-Queue隊列等待Finalizer線程執(zhí)行finalizer方法的對象
- heap : 顯示Java堆詳細信息
- histo : 顯示堆中對象的統(tǒng)計信息
- permstat : to print permanent generation statistics
- F : 當-dump沒有響應時，強制生成dump快照
示例
-dump
常用格式
- -dump::live,format=b,file=<filename> pid
dump堆到文件,format指定輸出格式，live指明是活著的對象,file指定文件名
- $ jmap -dump:live,format=b,file=dump.hprof 28920
- Dumping heap to /home/xxx/dump.hprof ...
- Heap dump file created
dump.hprof這個后綴是為了后續(xù)可以直接用MAT(Memory Anlysis Tool)打開。
-finalizerinfo
打印等待回收對象的信息
- $ jmap -finalizerinfo 28920
- Attaching to process ID 28920, please wait...
- Debugger attached successfully.
- Server compiler detected.
- JVM version is 24.71-b01
- Number of objects pending for finalization: 0
可以看到當前F-QUEUE隊列中并沒有等待Finalizer線程執(zhí)行finalizer方法的對象。
-heap
打印heap的概要信息，GC使用的算法，heap的配置及wise heap的使用情況,可以用此來判斷內(nèi)存目前的使用情況以及垃圾回收情況
- $ jmap -heap 28920
- Attaching to process ID 28920, please wait...
- Debugger attached successfully.
- Server compiler detected.
- JVM version is 24.71-b01
- using thread-local object allocation.
- Parallel GC with 4 thread(s)//GC 方式
- Heap Configuration: //堆內(nèi)存初始化配置
- MinHeapFreeRatio = 0 //對應jvm啟動參數(shù)-XX:MinHeapFreeRatio設(shè)置JVM堆最小空閑比率(default 40)
- MaxHeapFreeRatio = 100 //對應jvm啟動參數(shù) -XX:MaxHeapFreeRatio設(shè)置JVM堆***空閑比率(default 70)
- MaxHeapSize = 2082471936 (1986.0MB) //對應jvm啟動參數(shù)-XX:MaxHeapSize=設(shè)置JVM堆的***大小
- NewSize = 1310720 (1.25MB)//對應jvm啟動參數(shù)-XX:NewSize=設(shè)置JVM堆的‘新生代’的默認大小
- MaxNewSize = 17592186044415 MB//對應jvm啟動參數(shù)-XX:MaxNewSize=設(shè)置JVM堆的‘新生代’的***大小
- OldSize = 5439488 (5.1875MB)//對應jvm啟動參數(shù)-XX:OldSize=<value>:設(shè)置JVM堆的‘老生代’的大小
- NewRatio = 2 //對應jvm啟動參數(shù)-XX:NewRatio=:‘新生代’和‘老生代’的大小比率
- SurvivorRatio = 8 //對應jvm啟動參數(shù)-XX:SurvivorRatio=設(shè)置年輕代中Eden區(qū)與Survivor區(qū)的大小比值
- PermSize = 21757952 (20.75MB) //對應jvm啟動參數(shù)-XX:PermSize=<value>:設(shè)置JVM堆的‘永生代’的初始大小
- MaxPermSize = 85983232 (82.0MB)//對應jvm啟動參數(shù)-XX:MaxPermSize=<value>:設(shè)置JVM堆的‘永生代’的***大小
- G1HeapRegionSize = 0 (0.0MB)
- Heap Usage://堆內(nèi)存使用情況
- PS Young Generation
- Eden Space://Eden區(qū)內(nèi)存分布
- capacity = 33030144 (31.5MB)//Eden區(qū)總?cè)萘?nbsp;
- used = 1524040 (1.4534378051757812MB) //Eden區(qū)已使用
- free = 31506104 (30.04656219482422MB) //Eden區(qū)剩余容量
- 4.614088270399305% used //Eden區(qū)使用比率
- From Space: //其中一個Survivor區(qū)的內(nèi)存分布
- capacity = 5242880 (5.0MB)
- used = 0 (0.0MB)
- free = 5242880 (5.0MB)
- 0.0% used
- To Space: //另一個Survivor區(qū)的內(nèi)存分布
- capacity = 5242880 (5.0MB)
- used = 0 (0.0MB)
- free = 5242880 (5.0MB)
- 0.0% used
- PS Old Generation //當前的Old區(qū)內(nèi)存分布
- capacity = 86507520 (82.5MB)
- used = 0 (0.0MB)
- free = 86507520 (82.5MB)
- 0.0% used
- PS Perm Generation//當前的 “永生代” 內(nèi)存分布
- capacity = 22020096 (21.0MB)
- used = 2496528 (2.3808746337890625MB)
- free = 19523568 (18.619125366210938MB)
- 11.337498256138392% used
- 670 interned Strings occupying 43720 bytes.
可以很清楚的看到Java堆中各個區(qū)域目前的情況。
-histo
打印堆的對象統(tǒng)計，包括對象數(shù)、內(nèi)存大小等等 (因為在dump:live前會進行full gc，如果帶上live則只統(tǒng)計活對象，因此不加live的堆大小要大于加live堆的大小 )
- $ jmap -histo:live 28920 | more
- num #instances #bytes class name
- ----------------------------------------------
- 1: 83613 12012248 <constMethodKlass>
- 2: 23868 11450280 [B
- 3: 83613 10716064 <methodKlass>
- 4: 76287 10412128 [C
- 5: 8227 9021176 <constantPoolKlass>
- 6: 8227 5830256 <instanceKlassKlass>
- 7: 7031 5156480 <constantPoolCacheKlass>
- 8: 73627 1767048 java.lang.String
- 9: 2260 1348848 <methodDataKlass>
- 10: 8856 849296 java.lang.Class
僅僅打印了前10行
xml class name是對象類型，說明如下：
- B byte
- C char
- D double
- F float
- I int
- J long
- Z boolean
- [ 數(shù)組，如[I表示int[]
- [L+類名 其他對象
-permstat
打印Java堆內(nèi)存的***保存區(qū)域的類加載器的智能統(tǒng)計信息。對于每個類加載器而言，它的名稱、活躍度、地址、父類加載器、它所加載的類的數(shù)量和大小都會被打印。此外，包含的字符串數(shù)量和大小也會被打印。
- $ jmap -permstat 28920
- Attaching to process ID 28920, please wait...
- Debugger attached successfully.
- Server compiler detected.
- JVM version is 24.71-b01
- finding class loader instances ..done.
- computing per loader stat ..done.
- please wait.. computing liveness.liveness analysis may be inaccurate ...
- class_loader classes bytes parent_loader alive? type
- <bootstrap> 3111 18154296 null live <internal>
- 0x0000000600905cf8 1 1888 0x0000000600087f08 dead sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000007800500a0
- 0x00000006008fcb48 1 1888 0x0000000600087f08 dead sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000007800500a0
- 0x00000006016db798 0 0 0x00000006008d3fc0 dead java/util/ResourceBundle$RBClassLoader@0x0000000780626ec0
- 0x00000006008d6810 1 3056 null dead sun/reflect/DelegatingClassLoader@0x00000007800500a0
-F
強制模式。如果指定的pid沒有響應，請使用jmap -dump或jmap -histo選項。此模式下，不支持live子選項。
jhat
jhat(JVM Heap Analysis Tool)命令是與jmap搭配使用，用來分析jmap生成的dump，jhat內(nèi)置了一個微型的HTTP/HTML服務器，生成dump的分析結(jié)果后，可以在瀏覽器中查看。在此要注意，一般不會直接在服務器上進行分析，因為jhat是一個耗時并且耗費硬件資源的過程，一般把服務器生成的dump文件復制到本地或其他機器上進行分析。
命令格式
- jhat [dumpfile]
參數(shù)
- -stack false|true 關(guān)閉對象分配調(diào)用棧跟蹤(tracking object allocation call stack)。 如果分配位置信息在堆轉(zhuǎn)儲中不可用. 則必須將此標志設(shè)置為 false. 默認值為 true.>
- -refs false|true 關(guān)閉對象引用跟蹤(tracking of references to objects)。 默認值為 true. 默認情況下, 返回的指針是指向其他特定對象的對象,如反向鏈接或輸入引用(referrers or incoming references), 會統(tǒng)計/計算堆中的所有對象。>
- -port port-number 設(shè)置 jhat HTTP server 的端口號. 默認值 7000.>
- -exclude exclude-file 指定對象查詢時需要排除的數(shù)據(jù)成員列表文件(a file that lists data members that should be excluded from the reachable objects query)。 例如, 如果文件列列出了 java.lang.String.value , 那么當從某個特定對象 Object o 計算可達的對象列表時, 引用路徑涉及 java.lang.String.value 的都會被排除。>
- -baseline exclude-file 指定一個基準堆轉(zhuǎn)儲(baseline heap dump)。 在兩個 heap dumps 中有相同 object ID 的對象會被標記為不是新的(marked as not being new). 其他對象被標記為新的(new). 在比較兩個不同的堆轉(zhuǎn)儲時很有用.>
- -debug int 設(shè)置 debug 級別. 0 表示不輸出調(diào)試信息。 值越大則表示輸出更詳細的 debug 信息.>
- -version 啟動后只顯示版本信息就退出>
- -J< flag > 因為 jhat 命令實際上會啟動一個JVM來執(zhí)行, 通過 -J 可以在啟動JVM時傳入一些啟動參數(shù). 例如, -J-Xmx512m 則指定運行 jhat 的Java虛擬機使用的***堆內(nèi)存為 512 MB. 如果需要使用多個JVM啟動參數(shù),則傳入多個 -Jxxxxxx.
示例
- $ jhat -J-Xmx512m dump.hprof
- eading from dump.hprof...
- Dump file created Fri Mar 11 17:13:42 CST 2016
- Snapshot read, resolving...
- Resolving 271678 objects...
- Chasing references, expect 54 dots......................................................
- Eliminating duplicate references......................................................
- Snapshot resolved.
- Started HTTP server on port 7000
- Server is ready.
中間的-J-Xmx512m是在dump快照很大的情況下分配512M內(nèi)存去啟動HTTP服務器，運行完之后就可在瀏覽器打開Http://localhost:7000進行快照分析 堆快照分析主要在***面的Heap Histogram里，里面根據(jù)class列出了dump的時候所有存活對象。
分析同樣一個dump快照，MAT需要的額外內(nèi)存比jhat要小的多的多，所以建議使用MAT來進行分析，當然也看個人偏好。
分析
打開瀏覽器Http://localhost:7000，該頁面提供了幾個查詢功能可供使用：
- All classes including platform
- Show all members of the rootset
- Show instance counts for all classes (including platform)
- Show instance counts for all classes (excluding platform)
- Show heap histogram
- Show finalizer summary
- Execute Object Query Language (OQL) query
一般查看堆異常情況主要看這個兩個部分： Show instance counts for all classes (excluding platform)，平臺外的所有對象信息。如下圖：
Show heap histogram 以樹狀圖形式展示堆情況。如下圖：
具體排查時需要結(jié)合代碼，觀察是否大量應該被回收的對象在一直被引用或者是否有占用內(nèi)存特別大的對象無法被回收。
一般情況，會down到客戶端用工具來分析
jstack
jstack用于生成java虛擬機當前時刻的線程快照。線程快照是當前java虛擬機內(nèi)每一條線程正在執(zhí)行的方法堆棧的集合，生成線程快照的主要目的是定位線程出現(xiàn)長時間停頓的原因，如線程間死鎖、死循環(huán)、請求外部資源導致的長時間等待等。 線程出現(xiàn)停頓的時候通過jstack來查看各個線程的調(diào)用堆棧，就可以知道沒有響應的線程到底在后臺做什么事情，或者等待什么資源。 如果java程序崩潰生成core文件，jstack工具可以用來獲得core文件的java stack和native stack的信息，從而可以輕松地知道java程序是如何崩潰和在程序何處發(fā)生問題。另外，jstack工具還可以附屬到正在運行的java程序中，看到當時運行的java程序的java stack和native stack的信息, 如果現(xiàn)在運行的java程序呈現(xiàn)hung的狀態(tài)，jstack是非常有用的。
命令格式
- jstack [option] LVMID
option參數(shù)
- -F : 當正常輸出請求不被響應時，強制輸出線程堆棧
- -l : 除堆棧外，顯示關(guān)于鎖的附加信息
- -m : 如果調(diào)用到本地方法的話，可以顯示C/C++的堆棧
示例
- $ jstack -l 11494|more
- 2016-07-28 13:40:04
- Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (24.71-b01 mixed mode):
- "Attach Listener" daemon prio=10 tid=0x00007febb0002000 nid=0x6b6f waiting on condition [0x0000000000000000]
- java.lang.Thread.State: RUNNABLE
- Locked ownable synchronizers:
- - None
- "http-bio-8005-exec-2" daemon prio=10 tid=0x00007feb94028000 nid=0x7b8c waiting on condition [0x00007fea8f56e000]
- java.lang.Thread.State: WAITING (parking)
- at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
- - parking to wait for <0x00000000cae09b80> (a java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject)
- at java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:186)
- at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2043)
- at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.take(LinkedBlockingQueue.java:442)
- at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:104)
- at org.apache.tomcat.util.threads.TaskQueue.take(TaskQueue.java:32)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1068)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1130)
- at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:615)
- at org.apache.tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61)
- at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
- Locked ownable synchronizers:
- - None
- .....
分析
這里有一篇文章解釋的很好 分析打印出的文件內(nèi)容
jinfo
jinfo(JVM Configuration info)這個命令作用是實時查看和調(diào)整虛擬機運行參數(shù)。 之前的jps -v口令只能查看到顯示指定的參數(shù)，如果想要查看未被顯示指定的參數(shù)的值就要使用jinfo口令
命令格式
- jinfo [option] [args] LVMID
option參數(shù)
- -flag : 輸出指定args參數(shù)的值
- -flags : 不需要args參數(shù)，輸出所有JVM參數(shù)的值
- -sysprops : 輸出系統(tǒng)屬性，等同于System.getProperties()
示例
- $ jinfo -flag 11494
- -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=80
【本文為51CTO專欄作者“純潔的微笑”的原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請通過微信公眾號聯(lián)系作者獲取授權(quán)】
