如何使用JVM故障處理工具

一、前言

用都用不到怎么學(xué)？

沒有場景、沒有訴求，怎么學(xué)習(xí)這些似乎用不上知識點(diǎn)。

其實(shí)最好的方式就是歸納、整理、實(shí)踐、輸出，一套組合拳下來，你就掌握了這個系列的知識了。

但在當(dāng)前階段可能真的用不上，JVM是一個穩(wěn)定服務(wù)，哪能天天出問題，哪需要你老排查。又不是像你寫的代碼那樣！

可是知識的學(xué)習(xí)就是把你墊基到更高層次后，才有機(jī)會接觸更有意思的工作和技術(shù)創(chuàng)新。如果只是單純的學(xué)幾個指令，其實(shí)并沒有多有意思。但讓你完成一套全鏈路監(jiān)控，里面需要含有一次方法調(diào)用的整體耗時、執(zhí)行路徑、參數(shù)信息、異常結(jié)果、GC次數(shù)、堆棧數(shù)據(jù)、分代內(nèi)容等等的時候，那么你的知識儲備夠開發(fā)一個這樣的系統(tǒng)嗎？

好，先上圖看看本文要講啥，再跟著小傅哥的步伐往下走。

 

二、面試題

謝飛機(jī)，小記！，周末休息在家無聊，把已經(jīng)上灰了的JVM虛擬機(jī)學(xué)習(xí)翻出來。

「謝飛機(jī)」：呱...呱...，喂大哥，這個，這個JVM虛擬機(jī)看啥呀。

「面試官」：看啥？不知道從哪開始？嗯，那你從問題點(diǎn)下手！

「謝飛機(jī)」：啥問題點(diǎn)呢，我就是不知道自己不會啥，也不知道問你啥。

「面試官」：??！那我問你個，怎么通過JVM故障處理工具，查看JVM啟動時參數(shù)都配置了什么呢？

「謝飛機(jī)」：這個??？不道呀！

「面試官」：那你熟悉的監(jiān)控指令都有啥，如果問你堆內(nèi)存統(tǒng)計(jì)如何統(tǒng)計(jì)，你可知曉??？

「謝飛機(jī)」：也不知道，哈哈哈，好像知道要去看啥了！

「面試官」：去吧，帶著問題看，看完整理出來！ 

三、基礎(chǔ)故障處理工具 

1. jps 虛擬機(jī)進(jìn)程狀況

jps（JVM Process Status Tool），它的功能與ps命令類似，可以列出正在運(yùn)行的虛擬機(jī)進(jìn)程，并顯示虛擬機(jī)執(zhí)行主類（Main Class，main()函數(shù)所在的類）名稱以及這些進(jìn)程的本地虛擬機(jī)唯一ID（Local Virtual Machine Identifier,LVMID），類似于 ps -ef | grep java 的功能。

這小家伙雖然不大，功能又單一。但可以說基本你用其他命令都得先用它，來查詢到LVMID來確定要監(jiān)控的是哪個虛擬機(jī)進(jìn)程。

「命令格式」

jps [ options ] [ hostid ]

• options：選項(xiàng)、參數(shù)，不同的參數(shù)可以輸出需要的信息
• hostid：遠(yuǎn)程查看

「選項(xiàng)列表」

1.1 jps -q，只列出進(jìn)程ID

E:\itstack\git\github.com\interview>jps -q
104928
111552
26852
96276
59000
8460
76188  

1.2 jps -l，輸出當(dāng)前運(yùn)行類全稱

E:\itstack\git\github.com\interview>jps -l
111552 org/netbeans/Main
26852
96276 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
59000
62184 sun.tools.jps.Jps
8460 org/netbeans/Main
76188 sun.tools.jstatd.Jstatd 

• 用這個命令輸出的內(nèi)容就清晰多了，     -l 也是非常常用的一個參數(shù)選項(xiàng)。

1.3 jps -m，列出傳給main()函數(shù)的參數(shù)

E:\itstack\git\github.com\interview>jps -m
111552 Main --branding visualvm --cachedir C:\Users\xiaofuge\AppData\Local\VisualVM\Cache/8u131 --openid 3041391569375200
26852
96276 Launcher C:/Program Files/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/plugins/java/lib/javac2.jar;C:/Program Files/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/plugins/java/lib/aether-api-1.1.0.jar;C:/Program Files/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/lib/jna-platform.jar;C:/Program Fi
les/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/lib/guava-27.1-jre.jar;C:/Program Files/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/lib/httpclient-4.5.10.jar;C:/Program Files/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/lib/forms-1.1-preview.jar;C:/Program Files/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/plu
gins/java/lib/aether-connector-basic-1.1.0.jar;C:/Program Files/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/plugins/java/lib/maven-model-builder-3.3.9.jar;C:/Program Files/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/lib/jps-model.jar;C:/Program Files/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/plu
gins/java/lib/maven-model-3.3.9.jar;C:/Program Files/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/plugins/java/lib/aether-impl-1.1.0.jar;C:/Program Files/JetBrains/IntelliJ IDEA 2019.3.1/lib/gson-2.8.5.jar;C:/Program File
59000
16844 Jps -m
8460 Main --branding visualvm --cachedir C:\Users\xiaofuge\AppData\Local\VisualVM\Cache/8u131 --openid 3041414336579200
76188 Jstatd  
  

1.4 jps -v，輸出虛擬機(jī)進(jìn)程啟動時JVM參數(shù)[-Xms24m -Xmx256m]

E:\itstack\git\github.com\interview>jps -v
111552 Main -Xms24m -Xmx256m -Dsun.jvmstat.perdata.syncWaitMs=10000 -Dsun.java2d.noddraw=true -Dsun.java2d.d3d=false -Dnetbeans.keyring.no.master=true -Dplugin.manager.install.global=false --add-exports=java.desktop/sun.awt=ALL-UNNAMED --add-exports=jdk.jvmstat/sun
.jvmstat.monitor.event=ALL-UNNAMED --add-exports=jdk.jvmstat/sun.jvmstat.monitor=ALL-UNNAMED --add-exports=java.desktop/sun.swing=ALL-UNNAMED --add-exports=jdk.attach/sun.tools.attach=ALL-UNNAMED --add-modules=java.activation -XX:+IgnoreUnrecognizedVMOptions -Djdk.
home=C:/Program Files/Java/jdk1.8.0_161 -Dnetbeans.home=C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\lib\visualvm\platform -Dnetbeans.user=C:\Users\xiaofuge1\AppData\Roaming\VisualVM\8u131 -Dnetbeans.default_userdir_root=C:\Users\xiaofuge1\AppData\Roaming\VisualVM -XX:+H
eapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=C:\Users\xiaofuge1\AppData\Roaming\VisualVM\8u131\var\log\heapdump.hprof -Dsun.awt.keepWorkingSetOnMinimize=true -Dnetbeans.dirs=C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\lib\visualvm\visualvm;C:\Program
59000  -Dfile.encoding=UTF-8 -Xms128m -Xmx1024m -XX:MaxPermSize=256m
76188 Jstatd -Denv.class.path=.;C:\Program Files\Java\jre1.8.0_161\lib;C:\Program Files\Java\jre1.8.0_161\lib\tool.jar; -Dapplication.home=C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161 -Xms8m -Djava.security.policy=jstatd.all.policy  
  

1.5 jps -lv 127.0.0.1，輸出遠(yuǎn)程機(jī)器信息

jps 鏈接遠(yuǎn)程輸出JVM信息，需要注冊RMI，否則會報(bào)錯 RMI Registry not available at 127.0.0.1。

注冊RMI開啟 jstatd 在你的 C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\bin 目錄下添加名稱為 jstatd.all.policy 的文件。無其他后綴

「jstatd.all.policy」 文件內(nèi)容如下：

grant codebase "file:${java.home}/../lib/tools.jar" {
   permission java.security.AllPermission;
};

添加好配置文件后，在 bin 目錄下注冊添加的 jstatd.all.policy 文件：C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\bin>jstatd -J-Djava.security.policy=jstatd.all.policy

順利的話現(xiàn)在就可以查看原創(chuàng)機(jī)器JVM信息了，如下：

E:\itstack\git\github.com\interview>jps -l 127.0.0.1
111552 org/netbeans/Main
26852
96276 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
36056 sun.tools.jps.Jps
59000
8460 org/netbeans/Main
76188 sun.tools.jstatd.Jstatd

• 也可以組合使用 jps 的選項(xiàng)參數(shù)，比如：     jps -lm 127.0.0.1 

2. jcmd 虛擬機(jī)診斷命令

jcmd，是從jdk1.7開始新發(fā)布的 JVM 相關(guān)信息診斷工具，可以用它來導(dǎo)出堆和線程信息、查看Java進(jìn)程、執(zhí)行GC、還可以進(jìn)行采樣分析（jmc 工具的飛行記錄器）。注意其使用條件是只能在被診斷的JVM同臺sever上，并且具有相同的用戶和組(user and group).

「命令格式」

jcmd <pid | main class> <command ...|PerfCounter.print|-f file>

• pid，接收診斷命令請求的進(jìn)程ID
• main class，接收診斷命令請求的進(jìn)程main類。
• command，接收診斷命令請求的進(jìn)程main類。
• PerfCounter.print，打印目標(biāo) Java 進(jìn)程上可用的性能計(jì)數(shù)器。
• -f file，從文件file中讀取命令，然后在目標(biāo)Java進(jìn)程上調(diào)用這些命令。
• -l，查看所有進(jìn)程列表信息。
• -h、-help，查看幫助信息。 

2.1 jcmd pid VM.flags，查看JVM啟動參數(shù)

E:\itstack\git\github.com\interview>jcmd 111552 VM.flags
111552:
-XX:CICompilerCount=4 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=C:\Users\xiaofuge1\AppData\Roaming\VisualVM\8u131\var\log\heapdump.hprof -XX:+IgnoreUnrecognizedVMOptions -XX:InitialHeapSize=25165824 -XX:MaxHeapSize=268435456 -XX:MaxNewSize=89128960 -XX:Min
HeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=8388608 -XX:OldSize=16777216 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:-UseLargePagesIndividualAllocation -XX:+UseParallelGC  
  

2.2 jcmd pid VM.uptime，查看JVM運(yùn)行時長

E:\itstack\git\github.com\interview>jcmd 111552 VM.uptime
111552:
583248.912 s  
  

2.3 jcmd pid PerfCounter.print，查看JVM性能相關(guān)參數(shù)

E:\itstack\git\github.com\interview>jcmd 111552 PerfCounter.print
111552:
java.ci.totalTime=56082522
java.cls.loadedClasses=5835
java.cls.sharedLoadedClasses=0
java.cls.sharedUnloadedClasses=0
java.cls.unloadedClasses=37
...  

2.4 jcmd pid GC.class_histogram，查看系統(tǒng)中類的統(tǒng)計(jì)信息

E:\itstack\git\github.com\interview>jcmd 111552 GC.class_histogram
111552:

 num     #instances         #bytes  class name
----------------------------------------------
   1:         50543        3775720  [C
   2:          3443        2428248  [I
   3:         50138        1203312  java.lang.String
   4:         25351         811232  java.util.HashMap$Node
   5:          6263         712208  java.lang.Class
   6:          3134         674896  [B
   7:          6687         401056  [Ljava.lang.Object;
   8:          2468         335832  [Ljava.util.HashMap$Node;  

2.5 jcmd pid Thread.print，查看線程堆棧信息

E:\itstack\git\github.com\interview>jcmd 111552 Thread.print
111552:
2021-01-10 23:31:13
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.161-b12 mixed mode):

"Computes values in handlers" #52 daemon prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000019839000 nid=0x16014 waiting for monitor entry [0x0000000026bce000]
   java.lang.Thread.State: BLOCKED (on object monitor)
        at com.sun.tools.visualvm.core.model.ModelFactory.getModel(ModelFactory.java:76)
        - waiting to lock <0x00000000f095bcf8> (a com.sun.tools.visualvm.jvmstat.application.JvmstatApplication)
        at com.sun.tools.visualvm.application.jvm.JvmFactory.getJVMFor(JvmFactory.java:45)
        at com.sun.tools.visualvm.application.options.Open.openApplication(Open.java:108)
        at com.sun.tools.visualvm.application.options.Open.process(Open.java:93)
        at org.netbeans.spi.sendopts.Option$1.process(Option.java:348)
        at org.netbeans.api.sendopts.CommandLine.process(CommandLine.java:278)
        at org.netbeans.modules.sendopts.HandlerImpl.execute(HandlerImpl.java:23)
        at org.netbeans.modules.sendopts.Handler.cli(Handler.java:30)
        at org.netbeans.CLIHandler.notifyHandlers(CLIHandler.java:195)
        at org.netbeans.core.startup.CLICoreBridge.cli(CLICoreBridge.java:43)
        at org.netbeans.CLIHandler.notifyHandlers(CLIHandler.java:195)
        at org.netbeans.CLIHandler$Server$1ComputingAndNotifying.run(CLIHandler.java:1176)  

2.6 jcmd pid VM.system_properties，查看JVM系統(tǒng)參數(shù)

E:\itstack\git\github.com\interview>jcmd 111552 VM.system_properties
111552:
#Sun Jan 13 23:33:19 CST 2021
java.vendor=Oracle Corporation
netbeans.user=C\:\\Users\\xiaofuge1\\AppData\\Roaming\\VisualVM\\8u131
sun.java.launcher=SUN_STANDARD
sun.management.compiler=HotSpot 64-Bit Tiered Compilers
netbeans.autoupdate.version=1.23
os.name=Windows 10  
  

2.7 jcmd pid GC.heap_dump 路徑，導(dǎo)出heap dump文件

E:\itstack\git\github.com\interview>jcmd 111552 GC.heap_dump C:\Users\xiaofuge1\Desktop\_dump_0110
111552:
Heap dump file created

• 導(dǎo)出的文件需要配合 jvisualvm 查看

2.8 jcmd pid help，列出可執(zhí)行操作

E:\itstack\git\github.com\interview>jcmd 111552 help
111552:
The following commands are available:
JFR.stop
JFR.start
JFR.dump
JFR.check  
  

2.9 jcmd pid help JFR.stop，查看命令使用

E:\itstack\git\github.com\interview>jcmd 111552 help JFR.stop
111552:
JFR.stop
Stops a JFR recording

Impact: Low

Permission: java.lang.management.ManagementPermission(monitor)

Syntax : JFR.stop [options]

Options: (options must be specified using the <key> or <key>=<value> syntax)
        name : [optional] Recording name,.e.g \"My Recording\" (STRING, no default value)
        recording : [optional] Recording number, see JFR.check for a list of available recordings (JLONG, -1)
        discard : [optional] Skip writing data to previously specified file (if any) (BOOLEAN, false)
        filename : [optional] Copy recording data to file, e.g. \"C:\Users\user\My Recording.jfr\" (STRING, no default value)
        compress : [optional] GZip-compress "filename" destination (BOOLEAN, false)  
  

3. jinfo Java配置信息工具

jinfo（Configuration Info for Java），實(shí)時查看和調(diào)整JVM的各項(xiàng)參數(shù)。

在上面講到 jps -v 指令時，可以看到它把虛擬機(jī)啟動時顯式的參數(shù)列表都打印出來了，但如果想更加清晰的看具體的一個參數(shù)或者想知道未被顯式指定的參數(shù)時，就可以通過 jinfo -flag 來查詢了。

「命令格式」

jinfo [ option ] pid

「使用方式」

E:\itstack\git\github.com\interview>jinfo -flag MetaspaceSize 111552
-XX:MetaspaceSize=21807104

E:\itstack\git\github.com\interview>jinfo -flag MaxMetaspaceSize 111552
-XX:MaxMetaspaceSize=18446744073709486080

E:\itstack\git\github.com\interview>jinfo -flag HeapDumpPath 111552
-XX:HeapDumpPath=C:\Users\xiaofuge\AppData\Roaming\VisualVM\8u131\var\log\heapdump.hprof

• 各種JVM參數(shù)你都可以去查詢，這樣更加方便的只把你要的顯示出來。

4. jstat 收集虛擬機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)

jstat（JVM Statistics Monitoring Tool），用于監(jiān)視虛擬機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)信息。它可以查看本地或者遠(yuǎn)程虛擬機(jī)進(jìn)程中，類加載、內(nèi)存、垃圾收集、即時編譯等運(yùn)行時數(shù)據(jù)。

「命令格式」

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

• vmid：如果是查看遠(yuǎn)程機(jī)器，需要按照此格式：     [protocol:][//]lvmid[@hostname[:port]/servername]
• interval和count，表示查詢間隔和次數(shù)，比如每隔1000毫秒查詢一次進(jìn)程ID的gc收集情況，每次查詢5次。     jstat -gc 111552 1000 5

「選項(xiàng)列表」

• jstat 的監(jiān)視選項(xiàng)還是非常多的，但最常用的主要有上面這些。 

4.01 jstat -class，類加載統(tǒng)計(jì)

E:\itstack\git\github.com\interview>jstat -class 111552
Loaded  Bytes  Unloaded  Bytes     Time
  5835 12059.6       37    53.5       3.88

• Loaded，加載class的數(shù)量
• Bytes：所占用空間大小
• Unloaded：未加載數(shù)量
• Bytes：未加載占用空間
• Time：時間 

4.02 jstat -compiler，編譯統(tǒng)計(jì)

E:\itstack\git\github.com\interview>jstat -compiler 111552
Compiled Failed Invalid   Time   FailedType FailedMethod
    3642      0       0     5.61          0

• Compiled：編譯數(shù)量
• Failed：失敗數(shù)量
• Invalid：不可用數(shù)量
• Time：時間
• FailedType：失敗類型
• FailedMethod：失敗方法 

4.03 jstat -gc，垃圾回收統(tǒng)計(jì)

E:\itstack\git\github.com\interview>jstat -gc 111552
 S0C    S1C    S0U    S1U      EC       EU        OC         OU       MC     MU    CCSC   CCSU   YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
1024.0 512.0   0.0    0.0   77312.0    35.1    39424.0    13622.9   37120.0 34423.3 5376.0 4579.4     60    0.649  52      3.130    3.779

• S0C、S1C，第一個和第二個幸存區(qū)大小
• S0U、S1U，第一個和第二個幸存區(qū)使用大小
• EC、EU，伊甸園的大小和使用
• OC、OU，老年代的大小和使用
• MC、MU，方法區(qū)的大小和使用
• CCSC、CCSU，壓縮類空間大小和使用
• YGC、YGCT，年輕代垃圾回收次數(shù)和耗時
• FGC、FGCT，老年代垃圾回收次數(shù)和耗時
• GCT，垃圾回收總耗時 

4.04 jstat -gccapacity，堆內(nèi)存統(tǒng)計(jì)

E:\itstack\git\github.com\interview>jstat -gccapacity 111552
 NGCMN    NGCMX     NGC     S0C   S1C       EC      OGCMN      OGCMX       OGC         OC       MCMN     MCMX      MC     CCSMN    CCSMX     CCSC    YGC    FGC
  8192.0  87040.0  80384.0 1024.0  512.0  77312.0    16384.0   175104.0    39424.0    39424.0      0.0 1081344.0  37120.0      0.0 1048576.0   5376.0     60    52

• NGCMN、NGCMX，新生代最小和最大容量
• NGC，當(dāng)前新生代容量
• S0C、S1C，第一和第二幸存區(qū)大小
• EC，伊甸園區(qū)的大小
• OGCMN、OGCMX，老年代最小和最大容量
• OGC、OC，當(dāng)前老年代大小
• MCMN、MCMX，元數(shù)據(jù)空間最小和最大容量
• MC，當(dāng)前元空間大小
• CCSMN、CCSMX，壓縮類最小和最大空間
• YGC，年輕代GC次數(shù)
• FGC，老年代GC次數(shù)

4.05 jstat -gcnewcapacity，新生代內(nèi)存統(tǒng)計(jì)

E:\itstack\git\github.com\interview>jstat -gcnewcapacity 111552
  NGCMN      NGCMX       NGC      S0CMX     S0C     S1CMX     S1C       ECMX        EC      YGC   FGC
    8192.0    87040.0    80384.0  28672.0   1024.0  28672.0    512.0    86016.0    77312.0    60    52 

• NGCMN、NGCMX，新生代最小和最大容量
• NGC，當(dāng)前新生代容量
• S0CMX，最大幸存0區(qū)大小
• S0C，當(dāng)前幸存0區(qū)大小
• S1CMX，最大幸存1區(qū)大小
• S1C，當(dāng)前幸存1區(qū)大小
• ECMX，最大伊甸園區(qū)大小
• EC，當(dāng)前伊甸園區(qū)大小
• YGC，年輕代垃圾回收次數(shù)
• FGC，老年代回收次數(shù)

4.06 jstat -gcnew，新生代垃圾回收統(tǒng)計(jì)

E:\itstack\git\github.com\interview>jstat -gcnew 111552
 S0C    S1C    S0U    S1U   TT MTT  DSS      EC       EU     YGC     YGCT
1024.0  512.0    0.0    0.0  3  15  512.0  77312.0     70.2     60    0.649

• S0C、S1C，第一和第二幸存區(qū)大小
• S0U、S1U，第一和第二幸存區(qū)使用
• TT，對象在新生代存活的次數(shù)
• MTT，對象在新生代存活的最大次數(shù)
• DSS：期望的幸存區(qū)大小
• EC，伊甸園區(qū)的大小
• EU，伊甸園區(qū)的使用
• YGC，年輕代垃圾回收次數(shù)
• YGCT，年輕代垃圾回收消耗時間

4.07 jstat -gcold，老年代垃圾回收統(tǒng)計(jì)

E:\itstack\git\github.com\interview>jstat -gcold 111552
   MC       MU      CCSC     CCSU       OC          OU       YGC    FGC    FGCT     GCT
 37120.0  34423.3   5376.0   4579.4     39424.0     13622.9     60    52    3.130    3.779

• MC、MU，方法區(qū)的大小和使用
• CCSC、CCSU，壓縮類空間大小和使用
• OC、OU，老年代大小和使用
• YGC，年輕代垃圾回收次數(shù)
• FGC，老年代垃圾回收次數(shù)
• FGCT，老年代垃圾回收耗時
• GCT，垃圾回收總耗時

4.08 jstat -gcoldcapacity，老年代內(nèi)存統(tǒng)計(jì)

E:\itstack\git\github.com\interview>jstat -gcoldcapacity 111552
   OGCMN       OGCMX        OGC         OC       YGC   FGC    FGCT     GCT
    16384.0    175104.0     39424.0     39424.0    60    52    3.130    3.779

• OGCMN、OGCMX，老年代最小和最大容量
• OGC，當(dāng)前老年代大小
• OC，老年代大小
• YGC，年輕代垃圾回收次數(shù)
• FGC，老年代垃圾回收次數(shù)
• FGCT，老年代垃圾回收耗時
• GCT，垃圾回收消耗總耗時

4.09 jstat -gcmetacapacity，元空間統(tǒng)計(jì)

E:\itstack\git\github.com\interview>jstat -gcmetacapacity 111552
   MCMN       MCMX        MC       CCSMN      CCSMX       CCSC     YGC   FGC    FGCT     GCT
       0.0  1081344.0    37120.0        0.0  1048576.0     5376.0    60    52    3.130    3.779

• MCMN、MCMX，元空間最小和最大容量
• MC，當(dāng)前元數(shù)據(jù)空間大小
• CCSMN、CCSMX，壓縮類最小和最大空間
• CCSC，壓縮類空間大小
• YGC，年輕代垃圾回收次數(shù)
• FGC，老年代垃圾回收次數(shù)
• FGCT，老年代垃圾回收耗時
• GCT，垃圾回收消耗總耗時

4.10 jstat -gcutil，垃圾回收統(tǒng)計(jì)

E:\itstack\git\github.com\interview>jstat -gcutil 111552
  S0     S1     E      O      M     CCS    YGC     YGCT    FGC    FGCT     GCT
  0.00   0.00   0.09  34.55  92.74  85.18     60    0.649    52    3.130    3.779

• S0、S1、幸存1區(qū)和2區(qū)，當(dāng)前使用占比
• E，伊甸園區(qū)使用占比
• O，老年代區(qū)使用占比
• M，元數(shù)據(jù)區(qū)使用占比
• CCS，壓縮類使用占比
• YGC，年輕代垃圾回收次數(shù)
• FGC，老年代垃圾回收次數(shù)
• FGCT，老年代垃圾回收耗時
• GCT，垃圾回收消耗總耗時

4.11 jstat -printcompilation，JVM編譯方法統(tǒng)計(jì)

E:\itstack\git\github.com\interview>jstat -printcompilation 111552
Compiled  Size  Type Method
    3642      9    1 java/io/BufferedWriter min

• Compiled：最近編譯方法的數(shù)量
• Size：最近編譯方法的字節(jié)碼數(shù)量
• Type：最近編譯方法的編譯類型
• Method：方法名標(biāo)識

5. jmap 內(nèi)存映射工具

jmap（Memory Map for Java），用于生成堆轉(zhuǎn)儲快照（heapdump文件）。

jmap 的作用除了獲取堆轉(zhuǎn)儲快照，還可以查詢finalize執(zhí)行隊(duì)列、Java 堆和方法區(qū)的詳細(xì)信息。

「命令格式」

jmap [ option ] pid

• option：選項(xiàng)參數(shù)
• pid：需要打印配置信息的進(jìn)程ID
• executable：產(chǎn)生核心dump的Java可執(zhí)行文件
• core：需要打印配置信息的核心文件
• server-id：可選的唯一id，如果相同的遠(yuǎn)程主機(jī)上運(yùn)行了多臺調(diào)試服務(wù)器，用此選項(xiàng)參數(shù)標(biāo)識服務(wù)器
• remote server IP or hostname：遠(yuǎn)程調(diào)試服務(wù)器的IP地址或主機(jī)名

「選項(xiàng)列表」

5.1 jmap，打印共享對象映射

E:\itstack\git\github.com\interview>jmap 111552
Attaching to process ID 111552, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.161-b12
0x000000005b4a0000      1632K   C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\bin\awt.dll
0x000000005b8c0000      264K    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\bin\t2k.dll
0x000000005b910000      284K    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\bin\fontmanager.dll
0x000000005b960000      224K    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\bin\splashscreen.dll
0x000000005b9a0000      68K     C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\bin\nio.dll

5.2 jmap -heap，堆詳細(xì)信息

E:\itstack\git\github.com\interview>jmap -heap 111552
Attaching to process ID 111552, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.161-b12

using thread-local object allocation.
Parallel GC with 8 thread(s)

Heap Configuration:
   MinHeapFreeRatio         = 0
   MaxHeapFreeRatio         = 100
   MaxHeapSize              = 268435456 (256.0MB)
   NewSize                  = 8388608 (8.0MB)
   MaxNewSize               = 89128960 (85.0MB)
   OldSize                  = 16777216 (16.0MB)
   NewRatio                 = 2
   SurvivorRatio            = 8
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)

5.3 jmap -clstats，打印加載類

E:\itstack\git\github.com\interview> jmap -clstats 111552
Attaching to process ID 111552, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.161-b12
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>     3779    6880779   null          live    <internal>
0x00000000f03853b8      57      132574  0x00000000f031aac8      live    org/netbeans/StandardModule$OneModuleClassLoader@0x00000001001684f0
0x00000000f01b9b98      0       0       0x00000000f031aac8      live    org/netbeans/StandardModule$OneModuleClassLoader@0x00000001001684f0
0x00000000f005b280      0       0       0x00000000f031aac8      live    java/util/ResourceBundle$RBClassLoader@0x00000001000c6ae0
0x00000000f01dfa98      0       0       0x00000000f031aac8      live    org/netbeans/StandardModule$OneModuleClassLoader@0x00000001001684f0
0x00000000f01ec518      79      252894  0x00000000f031aac8      live    org/netbeans/StandardModule$OneModuleClassLoader@0x00000001001684f0  
  

5.4 jmap -dump，堆轉(zhuǎn)儲文件

E:\itstack\git\github.com\interview>jmap -dump:live,format=b,file=C:/Users/xiaofuge/Desktop/heap.bin 111552
Dumping heap to C:\Users\xiaofuge\Desktop\heap.bin ...
Heap dump file created  
  

6. jhat 堆轉(zhuǎn)儲快照分析工具

jhat（JVM Heap Analysis Tool），與jmap配合使用，用于分析jmap生成的堆轉(zhuǎn)儲快照。

jhat內(nèi)置了一個小型的http/web服務(wù)器，可以把堆轉(zhuǎn)儲快照分析的結(jié)果，展示在瀏覽器中查看。不過用途不大，基本大家都會使用其他第三方工具。

「命令格式」

jhat [-stack <bool>] [-refs <bool>] [-port <port>] [-baseline <file>] [-debug <int>] [-version] [-h|-help] <file>

「命令使用」

E:\itstack\git\github.com\interview>jhat -port 8090 C:/Users/xiaofuge1/Desktop/heap.bin
Reading from C:/Users/xiaofuge1/Desktop/heap.bin...
Dump file created Wed Jan 13 16:53:47 CST 2021
Snapshot read, resolving...
Resolving 246455 objects...
Chasing references, expect 49 dots.................................................
Eliminating duplicate references.................................................
Snapshot resolved.
Started HTTP server on port 8090
Server is ready. 

「http://localhost:8090/」

 

7. jstack Java堆棧跟蹤工具

jstack（Stack Trace for Java），用于生成虛擬機(jī)當(dāng)前時刻的線程快照（threaddump、javacore）。

線程快照就是當(dāng)前虛擬機(jī)內(nèi)每一條線程正在執(zhí)行的方法堆棧的集合，生成線程快照的目的通常是定位線程出現(xiàn)長時間停頓的原因，如：線程死鎖、死循環(huán)、請求外部資源耗時較長導(dǎo)致掛起等。

線程出現(xiàn)聽頓時通過jstack來查看各個線程的調(diào)用堆棧，就可以獲得沒有響應(yīng)的線程在搞什么鬼。

「命令格式」

jstack [ option ] vmid

「選項(xiàng)參數(shù)」

「命令使用」

E:\itstack\git\github.com\interview>jstack 111552
2021-01-10 23:15:03
Full thread dump Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.161-b12 mixed mode):

"Inactive RequestProcessor thread [Was:StdErr Flush/org.netbeans.core.startup.logging.PrintStreamLogger]" #59 daemon prio=1 os_prio=-2 tid=0x000000001983a800 nid=0x688 in Object.wait() [0x0000000017fbf000]
   java.lang.Thread.State: TIMED_WAITING (on object monitor)
        at java.lang.Object.wait(Native Method)
        at org.openide.util.RequestProcessor$Processor.run(RequestProcessor.java:1939)
        - locked <0x00000000fab31d88> (a java.lang.Object)

• 在驗(yàn)證使用的過程中，可以嘗試寫一個死循環(huán)的線程，之后通過jstack查看線程信息。

四、可視化故障處理工具 

1. jconsole，Java監(jiān)視與管理控制臺

JConsole（ Java Monitoring and Management Console），是一款基于JMX（ Java Manage-ment Extensions） 的可視化監(jiān)視管理工具。

它的功能主要是對系統(tǒng)進(jìn)行收集和參數(shù)調(diào)整，不僅可以在虛擬機(jī)本身管理還可以開發(fā)在軟件上，是開放的服務(wù)，有相應(yīng)的代碼API調(diào)用。

「JConsole 啟動」

 

「JConsole 使用」

 

2. VisualVM，多合故障處理工具

VisualVM（ All-in-One Java Troubleshooting Tool），是功能最強(qiáng)大的運(yùn)行監(jiān)視和故障處理工具之一。

它除了常規(guī)的運(yùn)行監(jiān)視、故障處理外，還可以做性能分析等工作。因?yàn)樗耐ㄓ眯院軓?qiáng)，對應(yīng)用程序影響較小，所以可以直接接入到生產(chǎn)環(huán)境中。

「VisualVM IDEA安裝」

 

「VisualVM 使用」

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    Thread.sleep(5000);
    ClassLoadingMXBean loadingBean = ManagementFactory.getClassLoadingMXBean();
    while (true) {
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        enhancer.setSuperclass(MetaSpaceOomMock.class);
        enhancer.setCallbackTypes(new Class[]{Dispatcher.class, MethodInterceptor.class});
        enhancer.setCallbackFilter(new CallbackFilter() {
            @Override
            public int accept(Method method) {
                return 1;
            }
            @Override
            public boolean equals(Object obj) {
                return super.equals(obj);
            }
        });
        System.out.println(enhancer.createClass().getName() + loadingBean.getTotalLoadedClassCount() + loadingBean.getLoadedClassCount() + loadingBean.getUnloadedClassCount());
    }
} 

「記得調(diào)整元空間大小」

-XX:MetaspaceSize=8m
-XX:MaxMetaspaceSize=80m
-Djava.rmi.server.hostname=127.0.0.1
-Dcom.sun.management.jmxremote
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=7397
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false

• 我們就監(jiān)測這段讓元空間溢出的代碼，     java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace

「監(jiān)控結(jié)果」