04 性能监控/故障处理

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本文作者： 执笔成念
作者昵称： zbcn
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性能监控/故障处理

JDK 自带工具

• jps JVM Process Status Tool 显示指定系统内所有的 HotSpot 虚拟机进程
• jstat JVM Statistics Monitoring Tool 用于收集 HotSpot 虚拟机各方面的运行数据
• jinfo Configuration Info for Java, 显示虚拟机配置信息
• jmap Memory Map for Java 生成虚拟机的内存转储快照（heapdump 文件）
• jhat JVM Heap Analysis Tool 用于分析 heapdump 文件（它会建立一个 HTTP/HTML 服务器，让用户可以在浏览器上查看分析结果）
• jstack Stack Trace for Java 显示虚拟机的线程快照

官方文档: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/toc.html

命令格式

jps 虚拟机进程状况

# 命令格式

jstat: 虚拟机统计信息监视工具

参数说明

# option： 参数选项

option 选项

$ jstat -option

参数名称 | 参数说明
—|—|—
class | 用于查看类加载情况的统计，显示加载class的数量，及所占空间等信息。
compiler | 查看HotSpot中即时编译器编译情况的统计
gc | 查看JVM中堆的垃圾收集情况的统计，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。
gccapacity | 查看新生代、老生代及持久代的存储容量情况，可以显示，VM内存中三代（young,old,perm）对象的使用和占用大小
gccause | 查看垃圾收集的统计情况（这个和-gcutil选项一样），如果有发生垃圾收集，它还会显示最后一次及当前正在发生垃圾收集的原因
gcmetacapacity | 显示关于metaspace大小的统计信息。
gcnew | 查看新生代垃圾收集的情况，new对象的信息
gcnewcapacity | 用于查看新生代的存储容量情况，new对象的信息及其占用量
gcold | 用于查看老生代及持久代发生GC的情况，old对象的信息
gcoldcapacity | 用于查看老生代的容量，old对象的信息及其占用量
gcpermcapacity | 用于查看持久代的容量，perm对象的信息及其占用量
gcutil | 查看新生代、老生代及持代垃圾收集的情况
printcompilation | 当前VM执行的信息

堆内存监控（垃圾收集统计 gc）

# 命令格式

• 参数主要是新生代、老年代的内存空间占用情况以及 GC 的次数和时间

  S0C: Current survivor space 0 capacity (kB).

  S1C: Current survivor space 1 capacity (kB).

  S0U: Survivor space 0 utilization (kB).

  S1U: Survivor space 1 utilization (kB).

  EC: Current eden space capacity (kB).

  EU: Eden space utilization (kB).

  OC: Current old space capacity (kB).

  OU: Old space utilization (kB).

  MC: Metaspace capacity (kB).

  MU: Metacspace utilization (kB).

  CCSC: Compressed class space capacity (kB).

  CCSU: Compressed class space used (kB).

  YGC: Number of young generation garbage collection events.

  YGCT: Young generation garbage collection time.

  FGC: Number of full GC events.

  FGCT: Full garbage collection time.

  GCT: Total garbage collection time.

  官方文档:https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/tools/unix/jstat.html#BEHHGFAE

  S0C：第一个幸存区的大小

  S1C：第二个幸存区的大小

  S0U：第一个幸存区的使用大小

  S1U：第二个幸存区的使用大小

  EC：青年代区的大小

  EU：青年代区的使用大小

  OC：老年代大小

  OU：老年代使用大小

  MC：方法区大小

  MU：方法区使用大小

  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。

查看类加载/卸载信息

 jstat -class 14966

• Loaded:加载class的数量
• Bytes：所占用空间大小
• Unloaded：未加载数量
• Bytes:未加载占用空间
• Time：时间

编译统计 compiler

[root@localhost ~]# jstat -compiler 5013

• Compiled：编译数量
• Failed：失败数量
• Invalid：不可用数量
• Time：时间
• FailedType：失败类型
• FailedMethod：失败的方法

### 堆内存统计 gccapacity

[root@localhost ~]# jstat -gccapacity 5013

• NGCMN：新生代最小容量
• NGCMX：新生代最大容量
• NGC：当前新生代容量
• S0C：第一个幸存区大小
• S1C：第二个幸存区的大小
• EC：青年代区的大小
• OGCMN：老年代最小容量
• OGCMX：老年代最大容量
• OGC：当前老年代大小
• OC:当前老年代大小
• MCMN:最小元数据容量
• MCMX：最大元数据容量
• MC：当前元数据空间大小
• CCSMN：最小压缩类空间大小
• CCSMX：最大压缩类空间大小
• CCSC：当前压缩类空间大小
• YGC：年轻代gc次数
• FGC：老年代GC次数

新生代垃圾回收统计 gcnew

[root@localhost ~]# jstat -gcnew 5013

• S0C：第一个幸存区大小
• S1C：第二个幸存区的大小
• S0U：第一个幸存区的使用大小
• S1U：第二个幸存区的使用大小
• TT:对象在新生代存活的次数
• MTT:对象在新生代存活的最大次数
• DSS:期望的幸存区大小
• EC：伊甸园区的大小
• EU：伊甸园区的使用大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• YGCT：年轻代垃圾回收消耗时间

新生代内存统计 gcnewcapacity

[root@localhost ~]# jstat -gcnewcapacity 5013

• NGCMN：新生代最小容量
• NGCMX：新生代最大容量
• NGC：当前新生代容量
• S0CMX：最大幸存1区大小
• S0C：当前幸存1区大小
• S1CMX：最大幸存2区大小
• S1C：当前幸存2区大小
• ECMX：最大伊甸园区大小
• EC：当前伊甸园区大小
• YGC：年轻代垃圾回收次数
• FGC：老年代回收次数

老年代垃圾回收统计 gcold

[root@localhost ~]# jstat -gcold 5013

• MC：方法区大小
• MU：方法区使用大小
• CCSC:压缩类空间大小
• CCSU:压缩类空间使用大小
• OC：老年代大小
• OU：老年代使用大小
• 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

###　老年代内存统计　gcoldcapacity

[root@localhost ~]# jstat -gcoldcapacity 5013

• OGCMN：老年代最小容量
• OGCMX：老年代最大容量
• OGC：当前老年代大小
• OC：老年代大小
• 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

元数据空间统计 gcmetacapacity

[root@localhost ~]# jstat -gcmetacapacity 5013

• MCMN: 最小元数据容量
• MCMX：最大元数据容量
• MC：当前元数据空间大小
• CCSMN：最小压缩类空间大小
• CCSMX：最大压缩类空间大小
• CCSC：当前压缩类空间大小
• 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

总结垃圾回收统计 gcutil

[root@localhost ~]# jstat -gcutil 5013

• 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

JVM编译方法统计 printcompilation

[root@localhost ~]# jstat -printcompilation 5013

• Compiled：最近编译方法的数量
• Size：最近编译方法的字节码数量
• Type：最近编译方法的编译类型。
• Method：方法名标识。

参考

• https://www.jianshu.com/p/845924a1b8f2

jinfo java 配置信息工具

查看 JVM 启动参数

$ jinfo -flags 15416

• 值得注意的是，JDK 8 使用该命令时会抛出如下异常：

$ jinfo -flags 26284

查资料说是 JVM 的 bug（链接：https://bugs.java.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=8160376），在 JDK 9 b129 修复了。

jmap: Java 内存映像工具

查看对象信息:

• 可以使用 jmap 查看内存中的对象数量及内存空间占用：

# 命令

导出堆转储快照

# 可以在对应路径下看到堆转储快照文件 dump.hprof。导出来之后，就可以用其它工具分析快照文件了。

jhat: 堆转储快照分析工具

# 分析 jmap 生成的快照文件

• Server 启动后，在浏览器打开 http://localhost:7000/，可以看到如下信息：

• 实际工作中，一般不会直接使用 jhat 命令来分析 dump 文件，主要原因：

1. 一般不会在部署应用程序的服务器上直接分析 dump 文件（分析工作一般比较耗时，而且消耗硬件资源，在其他机器上进行时则没必要受到命令行工具的限制）；
2. jhat 分析功能相对简陋，VisualVM 等更工具功能强大。

jvisualvm & VisualVM: 堆转储快照分析工具

• jvisualvm 也是 JDK 自带的命令，虽然后面独立发展了。这两种方式都可以使用。
• VisualVM 链接：https://visualvm.github.io/

使用 VisualVM 分析上面 jmap 导出的堆栈转储文件

jconsole: JVM 性能监控

使用 jconsole 命令会启动一个用户界面，如下

概览

死锁检测

除了上面 JDK 自带的工具，还有个很好用的阿里开源的 Arthas

Arthas

• 官方文档：

中：https://alibaba.github.io/arthas/

英：https://alibaba.github.io/arthas/en/

启动

为了演示部分功能，这里准备了一些简单的示例代码

• hello.java

package com.jaxer.jvm.arthas;

• ArthasTest.java

package com.jaxer.jvm.arthas;

• 启动 Arthas

# Arthas 其实是一个 jar 包，下载后运行：

• 启动成功后

λ java -jar arthas-boot.jar                                             

• Arthas 会检测本地 JVM 进程并列出来（参见上面的 jps 命令），选择前面的序号就能附着到对应的进程。这里选择 1，然后回车：

1                                                                        

这样就成功附着到了该进程。接下来就可以执行各种命令来分析 JVM 了。

命令

help Arthas 的命令概览

[arthas@36934]$ help

查看每个命令的用法, 命令后面加 -help

[arthas@36934]$ help -help

dashboard

dashboard 命令可以总览 JVM 状况（默认 5 秒刷新一次）

jvm

• jvm 可以查看当前 JVM 的运行时信息，比如机器信息、JVM 版本、启动参数、ClassPath 等：

• 还有类加载信息、编译信息、垃圾收集器、内存相关信息

• 以及操作系统信息、死锁等

thread

• 线程信息、线程堆栈：

sc & sm

• sc 可以查看类加载信息：

[arthas@7176]$ sc zbcn.com.*

• sm 可以查看类的方法信息：

[arthas@7176]$ sm zbcn.com.arthas.ArthasTest

jad

jad 可以堆类进行反编译,

[arthas@7176]$ jad zbcn.com.arthas.ArthasTest

redefine

redefine 就是热部署，通俗来讲就是「开着飞机换引擎」

• 原始代码执行结果

2020-07-30T18:42:53.040 hello

• 在不停止该程序的情况下，可以改变输出内容
• 在不停止该程序的情况下，可以改变输出内容

package zbcn.com.arthas;

• 然后在本地执行 javac 将其编译为 class 文件（注意该文件的路径为 D:\baseCode\JavaBase\JvmTest\target\classes\zbcn\com\arthas\Hello.class），然后运行 redefine 命令

[arthas@7176]$ redefine D:\\baseCode\\JavaBase\\JvmTest\\target\\classes\\zbcn\\com\\arthas\\Hello.class

• 执行结果

2020-07-30T18:57:13.136 hello

注意

• 命令不知道了,别忘了help

参考

• https://mp.weixin.qq.com/s/iqlzfq_niGBBGeDz7iNTDg

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