java 线上问题定位工具

在JDK的bin目录下有很多命令行工具：



我们可以看到各个工具的体积基本上都稳定在27kb左右，这个不是JDK开发团队刻意为之的，而是因为这些工具大多数是jdk\lib\tools.jar类库的一层薄包装而已，他们的主要功能代码是在tools类库中实现的。命令行工具的好处是：当应用程序部署到生产环境后，无论是直接接触物理服务器还是远程telnet到服务器上都会受到限制。而借助tools.jar类库里面的接口，我们可以直接在应用程序中实现功能强大的监控分析功能。

常用命令：

这次我主要介绍如下的一些使用工具：

1、jps：查看本机java进程信息。

2、jstack：打印线程的栈信息，制作线程dump文件。

3、jmap：打印内存映射，制作堆dump文件

4、jstat：性能监控工具

5、jhat：内存分析工具

6、jconsole：简易的可视化控制台

7、jvisualvm：功能强大的控制台

JAVA Dump：

JAVA Dump就是虚拟机运行时的快照，将虚拟机运行时的状态和信息保存到文件中：

线程dump：包含所有线程的运行状态，纯文本格式

堆dump：包含所有堆对象的状态，二进制格式

java dump可以在任何java环境使用，信息量充足，针对非功能性性的bug，主要为多线程开发、内存泄漏。

一、JPS

显示当前所有java进程pid的命令，我们可以通过这个命令来查看到底启动了几个java进程（因为每一个java程序都会独占一个java虚拟机实例），不过jps有个缺点是只能显示当前用户的进程id，要显示其他用户的还只能用linux的ps命令。

执行jps命令，会列出所有正在运行的java进程，其中jps命令也是一个java程序，前面的数字就是对应的进程id，这个id的作用非常大，后面会有相关介绍。

jps -help：

jps -l输出应用程序main.class的完成package名或者应用程序jar文件完整路径名

jps -v输出传递给JVM的参数

JPS失效

我们在定位问题过程会遇到这样一种情况，用jps查看不到进程id，用ps -ef | grep java却能看到启动的java进程。

要解释这种现象，先来了解下JSP的实现机制：

java程序启动后，会在目录/tmp/hsperfdata_{userName}/下生成几个文件，文件名就是java进程的pid，因此jps列出进程id就是把这个目录下的文件名列一下而已，至于系统参数，则是读取文件中的内容。

我们来思考下：如果由于磁盘满了，无法创建这些文件，或者用户对这些文件没哟读的权限。又或者因为某种原因这些文件或者目录被清除，出现以上这些情况，就会导致jps命令失效。

如果jps命令失效，而我们又要获取pid，还可以使用以下两种方法：

1、top | grep java

2、ps -ef |grep java

二、jstack

主要用于生成虚拟机当前时刻的线程快照，线程快照是当前java虚拟机每一条线程正在执行的方法堆栈的集合，生成线程快照的主要目的是用于定位线程出现长时间停顿的原因，如线程间死锁、死循环、请求外部资源导致长时间等待。

使用命令打印堆栈很简单，但是通过堆栈文件定位问题，需要很深厚的内功，这也是体现一个程序员的价值的一个方面。对于堆栈文件的分析思路，这里不展开介绍，后面我会有专门介绍定位性能问题的文章。

三、Jmap

主要用于打印指定java进程的共享对象内存映射或堆内存细节。

堆Dump是反映堆使用情况的内存镜像，其中主要包括系统信息、虚拟机属性、完整的线程Dump、所有类和对象的状态等。一般在内存不足，GC异常等情况下，我们会去怀疑内存泄漏，这个时候就会去打印堆Dump。

jmap的用法摘要：

1、jmap pid

打印的信息分别为：共享对象的起始地址、映射大小、共享对象路径的全程。

2、jmap -heap pid:查看堆使用情况

3、jmap -histo pid：查看堆中对象数量和大小

打印的信息分别是：序列号、Class实例的数量、内存的占用、类限定名

如果是内部类，类名的开头会加上*，如果加上live子参数的话，如jmap -histo：live pid，这个命名会触发一次FUll GC，只统计存活对象

4、jmap -dump:format=b,file=heapdump pid：将内存使用的详细情况输出到文件

然后使用jhat命令查看该文件：jhat -port 4000 文件名 ，在浏览器中访问http:localhost:4000/

总结：

该命令适用的场景是程序内存不足或者GC频繁，这时候很可能是内存泄漏。通过以上命令查看堆使用情况、大量对象被持续引用等情况。

四、Jstat

主要是对java应用程序的资源和性能进行实时的命令行监控，包括了对heap size和垃圾回收状况的监控。

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

option：我们经常使用的选项有gc、gcutil

vmid：java进程id

interval：间隔时间，单位为毫秒

count：打印次数

1、jstat -gc PID 5000 20

S0C:年轻代第一个survivor的容量（字节）

S1C：年轻代第二个survivor的容量（字节）

S0U：年轻代第一个survivor已使用的容量（字节）

S1U：年轻代第二个survivor已使用的容量（字节）

EC：年轻代中Eden的空间（字节）

EU：年代代中Eden已使用的空间（字节）

OC：老年代的容量（字节）

OU:老年代中已使用的空间（字节）

PC：永久代的容量

PU：永久代已使用的容量

YGC：从应用程序启动到采样时年轻代中GC的次数

YGCT:从应用程序启动到采样时年轻代中GC所使用的时间（单位：S）

FGC：从应用程序启动到采样时老年代中GC（FULL GC）的次数

FGCT：从应用程序启动到采样时老年代中GC所使用的时间（单位：S）

2、jstat -gcutil PID 5000 20

s0:年轻代中第一个survivor已使用的占当前容量百分比

s1:年轻代中第二个survivor已使用的占当前容量百分比

E:年轻代中Eden已使用的占当前容量百分比

O:老年代中已使用的占当前容量百分比

P:永久代中已使用的占当前容量百分比

五、Jhat

主要用来解析java堆dump并启动一个web服务器，然后就可以在浏览器中查看堆的dump文件了。

生成dump文件的方法前面已经介绍了，这边主要介绍如何解析java堆转储文件，并启动一个web server

jhat heapdump

这个命令将heapdump文件转换成html格式，并且启动一个http服务，默认端口为7000。

如果端口冲突，可以使用以下命令指定端口：jhat -port 4000 heapdump

下面我们来访问下：ip：port

该页面提供了几个查询功能，其中查看堆栈异常情况主要看其中两个查询：

1、

2、